Effizienz spanender Werkzeugmaschinen steigern

Die 4-Achs-Werkzeugmaschine (MAGS XS-211) wurde für die Untersuchungen umgerüstet. © TU Darmstadt

Moderne Werkzeugmaschinen bieten vielfältige Möglichkeiten: Vollautomatisch bohren, fräsen, sägen, drehen und schleifen sie.

Diese Fertigungsschritte werden Spanprozesse genannt und sie machen oft nur etwa 20 % des Energieverbrauchs der Maschine aus. Das Gros des Verbrauchs entfällt auf die Peripherie der Anlagen, z. B. Hydraulik, Kühlen und Schmieren.

Das BINE-Projektinfo „Werkzeugmaschinen produzieren effizienter“ (03/2014) stellt ein Forschungsprojekt vor, bei dem die Energieverbräuche der einzelnen Maschinenkomponenten analysiert und Optimierungskonzepte entwickelt wurden. Eine Energieeinsparung von bis zu 50 % ist möglich. Teilweise wird eine Amortisierung bereits nach wenigen Monaten erreicht.

Die energieintensivsten Komponenten an einer Werkzeugmaschine sind die Kühlschmierstoffanlagen, die Maschinenkühlung und die Hydraulik. Diese standen während der Forschungsarbeiten im Mittelpunkt.

Für die Untersuchungen wurde eine für Forschungszwecke umgerüstete 4-Achs-Werkzeugmaschine genutzt, wie sie in der Automobilindustrie eingesetzt wird. Im Ergebnis liegen jetzt eine Vielzahl von Optimierungskonzepten für einzelne Komponenten vor. Im Rahmen des Projekts wurde auch ein Softwaretool entwickelt, das verschiedene Konfigurationen für Maschinen vergleicht und frühzeitig Analysen von Energieverbräuchen und Kosten liefert.

Das Forschungsprojekt wird vom Institut für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW) der TU Darmstadt geleitet. Weiterhin sind Partnerfirmen aus den Bereichen Maschinenbau, Komponentenhersteller und der Automobilherstellung beteiligt.

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