Simulationsgestützte nachhaltige Prozessverbesserung des Kreissägens durch Einsatz einer inneren Kühlschmierstoffzufuhr

Nachhaltigkeit, Ressourceneffizienz und Automatisierung prägen die Produktionstechnik des 21. Jahrhunderts. Besonders in der Fertigungstechnik bietet die Analyse komplexer Wechselwirkungen zwischen Werkstoff, Werkzeug, Kühlschmierstoffstrategie und Fertigungsprozess die Möglichkeit, bisher ungenutzte Potenziale zu erschließen. Moderne Simulationsmethoden leisten dabei einen entscheidenden Beitrag zum Verständnis und zur Optimierung industrieller spanender Fertigungsprozesse. Die vorliegende Arbeit untersucht erstmals systematisch das Kreissägen mit innerer Kühlschmierstoffzufuhr. Durch die Kombination von experimentellen Analogieversuchen, Strömungsuntersuchungen, CFD- und FEM-basierten Simulationen sowie der Entwicklung eines industrienahen Prototyps werden die bislang kaum erforschten Fluid-Struktur-Interaktionen im Sägeschnitt aufgeklärt. Die Ergebnisse zeigen, dass eine innere Kühlschmierstoffzufuhr die Spanbewegung verbessert, Werkzeug- und Spantemperaturen senkt, die Bearbeitungsqualität erhöht und den Kühlschmierstoffbedarf um bis zu 50 % reduziert. Damit legt die Arbeit die wissenschaftliche Basis für nachhaltige und leistungsfähige Kreissägeprozesse.