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Ansatz zur Bewertung der Kühl- und Schmiereigenschaften kryogener Minimalmengenschmierungen

  • Kevin Gutzeit

    Kevin Gutzeit, M. Sc., geb. 1993, studierte Maschinenbau an der Technischen Universität Kaiserslautern. Seit September 2019 ist er Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl für Fertigungstechnik und Betriebsorganisation (FBK).

     EMAIL logo     , Benjamin Kirsch

    PD Dr.-Ing. habil. Benjamin Kirsch, geb. 1981, studierte Maschinenbau an der Technischen Universität Kaiserslautern. Seit 2008 ist er Mitarbeiter am FBK und dort seit 2012 Oberingenieur für den Bereich Fertigungstechnologie.

         und Jan C. Aurich

    Prof. Dr.-Ing. Jan C. Aurich, geb. 1964, studierte Maschinenbau mit dem Schwerpunkt Produktionstechnik an der Leibniz-Universität Hannover und der Colorado State University. Seit 2002 leitet er das FBK an der RPTU Kaiserslautern.
Veröffentlicht/Copyright: 7. September 2024
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Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb
Aus der Zeitschrift Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb Band 119 Heft 9

Abstract

Cryogenic minimum quantity lubrication systems (MQL) combine the high cooling effect of cryogenic media and the resource-efficient lubricating effect of an MQL. However, for efficient use, the cooling and lubrication properties must be precisely matched to the respective application and the load case that occurs. This article presents a tribological approach that enables the quantification of the coefficient of friction and the thermal load in frictional contact. This has shown that the use of a cryogenic MQL can significantly reduce both friction and the temperatures that occur.

Abstract

Die kryogene Minimalmengenschmierung (MMS) kombiniert die hohe Kühlwirkung kryogener Medien mit der ressourceneffizienten Schmierwirkung einer MMS. Für einen effizienten Einsatz ist jedoch eine genaue Abstimmung der Kühl- und Schmiereigenschaften auf den jeweiligen Anwendungsfall und das dabei auftretende Belastungskollektiv nötig. In diesem Beitrag wird ein tribologischer Ansatz präsentiert, der die Quantifizierung des Reibwerts sowie der thermischen Last im Reibkontakt ermöglicht. Dabei wird gezeigt, dass der Einsatz einer kryogenen MMS sowohl die Reibung als auch die auftretenden Temperaturen signifikant reduzieren kann.

Keywords: Minimum Quantity Lubrication; CO2-Cooling; Cooling Strategy; Tribology; Wear
Schlüsselwörter: Minimalmengenschmierung; CO2-Kühung; Kühlstrategie; Tribologie; Verschleiß

Hinweis

Bei diesem Beitrag handelt es sich um einen von den Mitgliedern des ZWF-Advisory-Board wissenschaftlich begutachteten Fachaufsatz (Peer Review).

Tel.: + 49 (0) 631 205-3472

About the authors

Kevin Gutzeit

Kevin Gutzeit, M. Sc., geb. 1993, studierte Maschinenbau an der Technischen Universität Kaiserslautern. Seit September 2019 ist er Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl für Fertigungstechnik und Betriebsorganisation (FBK).

PD Dr.-Ing. habil. Benjamin Kirsch

PD Dr.-Ing. habil. Benjamin Kirsch, geb. 1981, studierte Maschinenbau an der Technischen Universität Kaiserslautern. Seit 2008 ist er Mitarbeiter am FBK und dort seit 2012 Oberingenieur für den Bereich Fertigungstechnologie.

Prof. Dr.-Ing. Jan C. Aurich

Prof. Dr.-Ing. Jan C. Aurich, geb. 1964, studierte Maschinenbau mit dem Schwerpunkt Produktionstechnik an der Leibniz-Universität Hannover und der Colorado State University. Seit 2002 leitet er das FBK an der RPTU Kaiserslautern.

Danksagung

Die Autoren danken der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) für die Förderung der beschriebenen Arbeiten im Rahmen des Sonderforschungsbereichs 926 „Bauteiloberflächen: Morphologie auf der Mikroskala“ (Projektnummer 172116086 – SFB 926).

  1. Hinweis: Die Nennung von Herstellern erfolgt aus Gründen der Vollständigkeit und bedeutet nicht, dass die angegebenen Produkte von den genannten Firmen gesponsert wurden, oder dass die angegebenen Produkte die bestmögliche Lösung für den jeweiligen Anwendungsfall darstellen.

Literatur

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Published Online: 2024-09-07
Published in Print: 2024-09-20

© 2024 Walter de Gruyter GmbH, Berlin/Boston

Artikel in diesem Heft

  1. Frontmatter
  2. Editorial
  3. Trends und Perspektiven in der Produktion
  4. Innovative Prozesse
  5. Dynamische Kollisionsvermeidung in der Fräsbearbeitung
  6. Industrieroboter
  7. Rattervermeidung beim Fräsen mit Industrierobotern
  8. Fertigungsrouten
  9. Methodische Entwicklung und Bewertung neuer Fertigungsrouten
  10. Additive Fertigung
  11. Optimierung der Produktionsplanung und -steuerung für metallische additive Fertigung
  12. Komplexität
  13. Komplexität in der Produktion – Herausforderungen durch Über- und Unterforderung
  14. Zustandsüberwachung
  15. Vorausschauende Instandhaltung und Effizienzbewertung von Niederspannungsmotoren
  16. Tribologie
  17. Ansatz zur Bewertung der Kühl- und Schmiereigenschaften kryogener Minimalmengenschmierungen
  18. Resilienz
  19. Resilienzmanagement in der Lebensmittelindustrie
  20. Strategieentwicklung
  21. Strategisch planen, erfolgreich handeln
  22. Energieeffizienz
  23. Wärmerückgewinnung bei Kompressoren um jeden Preis?
  24. Instandhaltung
  25. Instandhaltung für die Positive Impact Production
  26. Simulation
  27. The Role of Discrete Event Simulation for Assembly Planning
  28. Automatisierung
  29. Automatisierungspotentialmatrix
  30. Roboterautomation im Baukastensystem
  31. Anwenderberichte
  32. Mensch und Maschine: KI und Robotik in der Industrie
  33. Mehr Interoperabilität durch einheitliche Machine-Vision-Standards
  34. Vorschau
  35. Vorschau
https://doi.org/10.1515/zwf-2024-1127
Schlagwörter für diesen Artikel
Minimum Quantity Lubrication; CO2-Cooling; Cooling Strategy; Tribology; Wear

Artikel in diesem Heft

  1. Frontmatter
  2. Editorial
  3. Trends und Perspektiven in der Produktion
  4. Innovative Prozesse
  5. Dynamische Kollisionsvermeidung in der Fräsbearbeitung
  6. Industrieroboter
  7. Rattervermeidung beim Fräsen mit Industrierobotern
  8. Fertigungsrouten
  9. Methodische Entwicklung und Bewertung neuer Fertigungsrouten
  10. Additive Fertigung
  11. Optimierung der Produktionsplanung und -steuerung für metallische additive Fertigung
  12. Komplexität
  13. Komplexität in der Produktion – Herausforderungen durch Über- und Unterforderung
  14. Zustandsüberwachung
  15. Vorausschauende Instandhaltung und Effizienzbewertung von Niederspannungsmotoren
  16. Tribologie
  17. Ansatz zur Bewertung der Kühl- und Schmiereigenschaften kryogener Minimalmengenschmierungen
  18. Resilienz
  19. Resilienzmanagement in der Lebensmittelindustrie
  20. Strategieentwicklung
  21. Strategisch planen, erfolgreich handeln
  22. Energieeffizienz
  23. Wärmerückgewinnung bei Kompressoren um jeden Preis?
  24. Instandhaltung
  25. Instandhaltung für die Positive Impact Production
  26. Simulation
  27. The Role of Discrete Event Simulation for Assembly Planning
  28. Automatisierung
  29. Automatisierungspotentialmatrix
  30. Roboterautomation im Baukastensystem
  31. Anwenderberichte
  32. Mensch und Maschine: KI und Robotik in der Industrie
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© 2025 De Gruyter Brill
Heruntergeladen am 17.9.2025 von https://www.degruyterbrill.com/document/doi/10.1515/zwf-2024-1127/html
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