Analyse des Einflusses einer kryogenen Prozesskühlung auf das Einsatzverhalten von Bohrwerkzeugen

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Das Ziel des geplanten Forschungsvorhabens besteht darin, grundlegende Zusammenhänge zwischen dem Einsatz des neuartigen Kühlkonzeptes der CO2-Schneestrahlkühlung und dem Verhalten unterschiedlicher Werkzeuge im Bohrprozess zu erforschen. Hierbei soll durch eine Kühlung der Werkstückaustrittskante eine Gratreduzierung gegenüber konventionellen Trockenbearbeitungsprozessen erzielt werden. Dabei dient die Kühlung dazu, die durch die Prozesswärme hervorgerufene Herabsetzung der Fließspannung des Werkstoffs zu vermeiden. Weiterhin wird beabsichtigt, die Kühlung zur Senkung der thermischen Werkzeugbelastung zu verwenden, um dadurch im Vergleich zu herkömmlichen Prozessen höhere Vorschubgeschwindigkeiten bei vergleichbaren Schneidenbelastungen zu erzielen. Der dritte Schwerpunkt der Untersuchungen liegt auf einer Analyse der Eignung des Kühlmediums zur Beeinflussung der Spanform. Hierzu ist es geplant, eine Variation der Lage der Kühlkanalaustrittsbohrungen vorzunehmen, um das Kühlmedium in den Schnittspalt zwischen Spanfläche und Span zu applizieren. Neben umfangreichen experimentellen Untersuchungen ist eine FEM-Simulation projektiert, um die resultierenden Temperaturfelder im Bauteil zu berechnen und daraus günstige Prozessbedingungen abzuleiten.