IAK - Kühlschmierstofftechnik

Der Industriearbeitskreis Kühlschmierstofftechnik (IAK-KSS) wurde 2011 gegründet und ist ein Zusammenschluss von innovativen Unternehmen, die auf vorwettbewerblicher Basis zur gemeinsamen Lösung technologischer Aufgabenstellungen mit der refocus consulting GmbH und dem MTI der RWTH Aachen kooperieren.​
Unsere Mitgliedsfirmen verstehen den IAK-KSS als strategisches Forschungswerkzeug zur kontinuierlichen Erweiterung ihrer Technologiebasis. In anwendungsnahen, meist einjährigen Projekten bietet sich für die Mitgliedsfirmen die Möglichkeit, losgelöst vom Tagesgeschäft vorwettbewerbliche Forschung zu betreiben.

Ihr Benefit

Durch die gezielte Bearbeitung von aktuellen, anwendungsgetriebenen Forschungsprojekten wird ein technologischer Vorsprung generiert, der den Mitgliedsfirmen einen nachhaltigen Wettbewerbsvorteil verschafft. Dabei können die beteiligten Firmen unabhängig vom Tagesgeschäft die Entwicklung neuer Technologien und die frühzeitige Etablierung in der Praxis aktiv mitgestalten.​
Der Arbeitskreis versteht sich zusätzlich als ein Forum für den regen Erfahrungsaustausch zwischen allen Branchen, die sich im industriellen Alltag mit dem Thema Kühlschmierstoff auseinandersetzen. So befinden sich im Arbeitskreis Herstellerfirmen der Branchen Kühlschmierstoff, Kühlschmierstoffkreislaufkomponenten und Werkzeugmaschinen sowie Endanwenderinnen und Endanwender

 

Leistungen

In Abhängigkeit von Mitarbeiter­kapazitäten und Mitglieder­anzahl werden Forschungsprojekte sowie Studien definiert. Mit Stand 2022 werden 5 Forschungsprojekte im Forschungsjahr durchgeführt. Die erarbeiteten Forschungsergebnisse werden anlässlich der jeweils in Aachen stattfindenden Tagungen in Form von Vorträgen vorgestellt. Zusätzlich werden die Ergebnisse in einem Tagungsband zusammengefasst. Den Mitgliedsfirmen stehen darüber hinaus alle Tagungsbände des IAK-KSS seit der Gründung im Jahr 2011 sowie die Vorträge der letzten Jahre auf einer Online-Plattform zum Download zur Verfügung. Jede Mitgliedsfirma hat durch ihre persönlichen Zugang­sdaten Zugriff auf den exklusiven Mitgliederbereich. 

 

Forschungsschwerpunkte

  • Analyse des Verschleißverhaltens von KSS-Kreislaufkomponenten​
  • Entwicklung von Prüfmöglichkeiten zur Quantifizierung der Eigenschaften von Kühlschmierstoffen​
  • Kühlschmierstoffüberwachung im Kontext von Industrie 4.0​
  • Auslegungskriterien für KSS-Zufuhrsysteme und Filtrationsanlagen​
  • Ökologisch nachhaltiger Einsatz von KSS

Forschungsprogramm

Das aktuelle Forschungsprogramm für den Forschungszeitraum 2023/24 behandelt die Themen:

  • Projektfortsetzung Klassifizierung von Kühlschmierstoffen​
  • Projektfortsetzung Einfluss von KSS auf die Oberfläche und Randzone von Werkstücken aus Aluminium​
  • Ökologische Bewertung von Kühlschmierstoffstrategien beim Schleifen​
  • Anforderungen an Kühlschmierstoffe für Luftfahrtanwendungen​
  • Optimierung der Energieeffizienz der KSS-Aufbereitung und Temperaturregelung

 

Rückblick

  • Nachschnittoptimierung für erodierbare Keramiken mit unterschiedlich dominierenden Abtragmechanismen im ölbasierten Dielektrikum
  • Drahtfunkenerosives Abrichten von Schleifscheiben
  • Einsatz von Machine Learning zur datenbasierten Technologieentwicklung in der Drahtfunkenerosion
  • Charakterisierung unterschiedlicher Werkzeugmaterialien für die elektrochemische Metallbearbeitung
  • Einsatz von ML-Methoden für die Prozess-Bewertung der PECM-Bearbeitung anhand von Prozessdaten
  • Identifikation von Bearbeitungsparametern und Dielektrikumseigenschaften zur abbildungsgenauen Senkerosion von Hartmetallen
  • Identifikation von Kenngrößen zur funktionorientierten Beschreibung funkenerodierter Oberflächen

  • Einfluss der Senkerosion auf die tribologischen Eigenschaften von Hartmetallen
  • Analyse des Einflusses der Randzone auf den kontinuierlichen Funkenerosionsprozess
  • Untersuchungen zum Einfluss der dominierenden Abtragmechanismen erodierbarer Keramiken auf die Produktivität der Drahtfunkenerosion
  • Untersuchung des Drahtverschleißes bei Einzelentladungen und im kontinuierlichen Betrieb
  • Einsatz von Machine Learning zur Bewertung der Nachschnitttechnologien in der Drahtfunkenerosion
  • Analyse von ECM-Prozessdaten mit einem zeitlichen Bezug zu einer Kurzschlussentladung
  • Simulationsgestützten Kathodenauslegung am Beispiel einer Triebwerksschaufel
  • In-Prozess-Bewertung der PECM-Bearbeitung anhand von Prozessdaten und Reinigung von ECM-Bauteilen mittels Laser

  • Untersuchung des Einflusses der Senkerosion auf die mechanischen Bauteileigenschaften von Hartmetallen
  • Modellgestützte Untersuchung der mechanischen Beanspruchung von Graphitelektroden während der Senkerosion
  • Untersuchung zum Einfluss der Werkstoff-Dielektrikum-Kombination auf die drahtfunkenerosive Bearbeitung
  • Untersuchung der Werkzeugbeschichtung hinsichtlich der Abtragswirksamkeit verschiedener Entladungstypen in der Drahtfunkenerosion
  • Datenreduktion durch Einsatz von Machine Learning Methoden zur Abbildung des makroskopischen Abtrags
  • Identifikation signifikanter Einflussfaktoren bei der elektrochemischen Bearbeitung von definierten Werkstückkanten
  • Simulationsgestützte Auslegung der Strömung in ECM-Prozessen mit oszillierender Kathode
  • Modellierung der Fluid-Struktur-Interaktion bei der Senkbearbeitung dünnwandiger Elektroden

  • Untersuchung des Einflusses der Senkerosion auf die mechanischen Bauteileigenschaften von Kaltmassivumformwerkzeugen aus Hartmetall
  • Überprüfung des Einflusses des Kathodeneffektes auf die Prozesseigenschaften der Senkfunkenerosion
  • Aufbau einer Peripherie und Identifikation dominanter Maschinenparameter als Basis für eine automatisierte Technologieentwicklung in der Drahtfunkenerosion
  • Identifikation kritischer Prozesszustände hinsichtlich der Oberflächenintegrität in der Drahtfunkenerosion
  • Online-Prozessüberwachung zur ortsaufgelösten Charakterisierung der Entladungstypen bei der Bearbeitung von Luftfahrtwerkstoffen in der Drahtfunkenerosion
  • Untersuchung der Arbeitsspaltausbildung bei Verwendung von Kugelkathoden mit unterschiedlichen Elektrolytführungen und Druckverhältnissen
  • Numerische Klassifizierung von Strömungszuständen in der elektrochemischen Metallbearbeitung
    Entwicklung eines maschinenübergreifenden Konzepts zur Aufzeichnung und Verarbeitung von Maschinen- und Prozessdaten
  • Untersuchung von Filterkonzepten in der Drahtfunkenerosion

  • Abschluss der Grundlagenuntersuchung zur Optimierung des Abtragmechanismus in der funkenerosiven Senkbearbeitung
  • Conclusion: Phase Field Modeling of the induced microstructure evolutions in the rim zone during a single discharge
  • Abschluss der Modellierung der Oberflächenausbildung während der elektrochemischen Metallbearbeitung
  • Kennzahlengestützte Parameterwahl für PECM Prozesse
  • Möglichkeiten und Grenzen eines maschinenintegrierten Kamerasystems zur Prozessoptimierung in der Drahtfunkenerosion
  • Untersuchung des Einflusses der Senkerosion auf die Randzonenhärte und das Reibverschleißverhalten von Hartmetall
  • Aufzeigen der Einflüsse der Werkzeugelektrodenfläche auf das Prozessverhalten in der Senkerosion
  • Prozessmodell für die drahterosive Nachschnittbearbeitung von Werkstoffen des Werkzeugbaus und der Luft- und Raumfahrtindustrie
  • Online-Prozessüberwachung bei der Bearbeitung von Luftfahrtwerkstoffen mit Zusatzachsen
  • Entwicklung einer Methodik zur bearbeitungsspezifischen Charakterisierung von Werkstoffen mittels ECM
  • Benchmark der elektrochemischen Drahtbearbeitung (Wire ECM)

  • Grundlagenuntersuchung zur Optimierung des Abtragmechanismus in der funkenerosiven Senkbearbeitung
  • Developing a simulation model for microstructure evolutions in workpiece made of low carbon steels during EDM
  • Untersuchung der Oberflächenausbildung während der elektrochemischen Metallbearbeitung
  • Simulationsgestützte Parameterwahl in der präzisen elektrochemischen Metallbearbeitung (PECM)
  • Produktivitätsbenchmark in der Drahtfunkenerosion für den Werkzeugbau sowie Luft- und Raumfahrtindustrie auf aktuellster Maschinentechnik
  • Analyse der Oberflächenintegrität bei der funkenerosiven Senkbearbeitung von Hartmetallen
    Potentiale des drahtbasierten ECM(Wire-ECM)
  • Fortsetzung der Grundlagenuntersuchungen bei der funkenerosiven Senkbearbeitung von Hochleistungswerkstoffen
  • Untersuchung der Randzoneneffekte bei der drahtfunkenerosiven Bearbeitung von Titanlegierungen

  • Modellierung fluiddynamischer Phänomene in der elektroerosiven Bearbeitung
  • Fortführung der Drahtfunkenerosion von mechanisch hochbeanspruchten Bauteilen - Auswirkung auf die Bauteilfunktionalität
  • Fortführung der Ansätze zur Modellierung von Gefügeumwandlungen in der Funkenersion
  • Fortsetzung der Grundlagenuntersuchung zur funkenerosiven Senkbearbeitung mit Graphit als Elektrodenwerkstoff
  • Grundlagenuntersuchungen bei der Bearbeitung von Hochleistungswerkstoffen im Hinblick auf den Einfluss von Polarität und Entladedauer auf das Abtragverhalten
  • Seitenspaltphänomene in der elektrochemischen Metallbearbeitung im Hinblick auf hohe Aspektverhältnisse

  • Vorschrift zur Prüfung des Verschleißverhaltens von KSS-Komponenten​
  • Untersuchung der Nutzbarkeit der Agglomeration von Schmutzpartikeln​
  • Untersuchung des Filtrationsverhaltens verschiedener Vliestypen​
  • Oberflächenqualität geschliffener Bauteile ​
  • Klassifikation der Anwendbarkeit unterschiedlicher Kühlschmierstoffstrategien für zerspanende Verfahren

  • KSS-Reinheit Messen und Bewerten​
  • KSS-Filtrationsauslegung​
  • Auslegung von KSS-Systemen​
  • Stoffstromanalyse von KSS-Systemen

  • Erfassung von Restschmutzgehalten in Kühlschmierstoffen​
  • Einfluss der KSS-Reinheit auf Komponenten und Prozess​
  • Auslegungskriterien für Filtrationsanlagen in Abhängigkeit des Fertigungsprozesses​
  • Praktische Auslegungskriterien für KSS-Systeme (Lean-Engineering)​
  • Tiefgehende Analyse der Energie- und Stoffströme von KSS-Systemen

Beitrag

Der jährliche Mitglieds­beitrag (Stand: 2024) beträgt EUR 12.000,- (zzgl. MwSt.). Zum Inflationsausgleich erfolgt eine jährliche Anpassung des Mitgliedsbeitrags um 2 %. Bei Neu­eintritt wird eine einmalige Schutz­gebühr in Höhe eines Jahresbeitrags erhoben. Dafür erhält die neue Mitgliedsfirma Einblick in die seit Gründung erarbeiteten Forschungs­ergebnisse. Die Mitglieds­beiträge sind zweckgebunden für die Durchführung der Forschungs­arbeiten.

Sie sind herzlich dazu eingeladen, jederzeit per E-Mail oder über das Kontaktformular einen Termin zur Vorstellung des Arbeitskreises zu vereinbaren. Der Arbeitskreisleiter wird Ihnen gerne weitere Einzelheiten sowie Informationen zum Ablauf des Arbeitskreises erläutern. Sollten Sie Interesse an einer Teilnahme haben, so wird die Jahreshauptversammlung über die Aufnahme entscheiden.

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Ihre Ansprechpartner

Pascal Behrens

Herr Pascal Behrens
Leiter Arbeitskreis IAK

+49 241 80-27513

Markus Meurer

Herr Markus Meurer
Abteilungsleiter Zerspantechnologie

+49 241 94577011
+49 171 149 5500