Green tools protect resources

To successfully implement MQL, all parts must be coordinated in the production process. The machine, MQL system, medium, workpiece material, clamping fixture, process sequence, extractor system, tool and clamping technology form one unit. MAPAL offers almost all its tools in versions for MQL too. The Aalen-based manufacturer marks tools and clamping tools suitable for this resource-saving use with a green label.

In these “green tools”, the MQL connections and cooling channels are modified in such a way that the MQL medium is transported to the cutting and guide elements of the tools in a constant and flow-oriented manner. The outlets are closer to the cutting point and have steeper outlet angles than in tools for wet machining. To assist with chip removal, chip spaces in tools suitable for MQL are twisted, polished and made larger where necessary.
 

Beim Einsatz herkömmlicher Kühlschmiertechnik in einem Bearbeitungszentrum entfallen auf deren Komponenten Hochdruck, Niederdruck, Rückpumpe und Hochdruckfilter insgesamt rund 50 Prozent des ganzen Energieverbrauchs. Auch wenn durch den Einsatz der MMS-Technologie der Verbrauch von Druckluft steigt, bleibt in Summe eine mögliche Energieeinsparung von bis zu 40 Prozent – eine wesentliche Verbesserung der CO₂-Bilanz in der Produktion. Zur Ressourcenschonung gehören auch nachweislich längere Standzeiten der Werkzeuge im MMS-Einsatz vor allem bei der Bearbeitung von Aluminium. Belegbar ist dies vor allem durch die Vermeidung des Thermoschock-Effektes, welcher bei der Nassbearbeitung auftritt.

MAPAL stellt derzeit eine höhere Nachfrage nach Prozessen mit Minimalmengenschmierung vor allem aus asiatischen Ländern fest. Dabei ist hier die Schonung von Ressourcen von Anfang an ein Argument. Dass Späne nicht mehr aufbereitet werden müssen, sondern ohne Reinigungsprozesse weiterverarbeitet werden können, erleichtert zudem die Abläufe.

In Deutschland forcieren Automobilhersteller seit einigen Jahren den Umstieg auf MMS. Komplett gelang die Umstellung allerdings nicht. Zum einen sprechen in manchen Bereichen wirtschaftliche Gründe dafür, vorhandene Maschinen, Kühlpumpen und Aufbereitungsanlagen weiter zu betreiben. Unter Umständen sind es auch etablierte Prozesse, die fortgeführt werden.

Wenn es aber um die Einrichtung neuer Fertigungslinien geht, kommt MMS von Anfang an ins Spiel. Das gilt insbesondere für die Elektro­mobilität. Die Industrie hat großes Interesse daran, gerade auch die Bauteile für umweltfreundliche Fahrzeuge möglichst ressourcenschonend mit niedrigen CO₂-Emissionen herzustellen. MAPAL ermöglicht inzwischen auch den MMS-Einsatz für komplexe Präzisionswerkzeuge, die anfangs noch nicht dafür ausgelegt waren. 

One example is the tool for machining the stator bore on an electric motor. Its large machining diameter requires a complex cooling channel guide in the tool and an MQL medium flow angle that can be adapted to the point of action. MAPAL created the appropriate cooling channel guide in the tool with the help of additive manufacturing, among other aspects. The 3D printing and adapted transfer elements inside the tool allow all cutting and guide elements to be equally well supplied with MQL. As the process involves working with very low quantities of oil and large length to diameter ratios, sealed transfer points as well as non-sagging and flow-optimised cooling channels in the tool body are particularly important. Additive manufacturing, which is also used for other MQL tools, additionally allows for adjusted diameters for compressed air. This in turn has a positive impact on the energy footprint thanks to lower air volume consumption.

MQL technology is constantly developing. New, high-quality device generations from MQL system manufacturers, combined with high-quality fluids, ensure increasingly fine aerosols and/or oil-air mixtures. Furthermore, harmonisation between the MQL system and individual tools is optimised in order to be able to provide a precisely dosed oil quantity that meets requirements for every application. Machining with minimum quantity lubrication makes an even bigger contribution to sustainability in manufacturing companies as a result.