Process Engineer Marco Kunz, Mitentwickler der automatischen Verschleissmessung, im Technologiecenter von Blaser Swisslube
… mit Sensorik und Daten zu effizienter und sicherer Zerspanung
Kamera zum Erfassen des Werkzeugverschleisses beim Linearschlitten der Langdrehmaschine
Blaser Swisslube entwickelt seit vielen Jahren Kühlschmierstoffe, die weltweit in unterschiedlichsten Bearbeitungsprozessen eingesetzt werden. Die Verbindung aus Grundlagenforschung, eigenem Technologiecenter und anwendungsnaher Entwicklung ermöglicht es dem Unternehmen, Produkte gezielt auf reale Fertigungsbedingungen abzustimmen.
Im Zentrum steht dabei das Verständnis des gesamten Zerspanungsprozesses – also das Zusammenspiel von Maschine, Werkzeug, Werkstoff, Bearbeitungsparametern und Kühlschmierstoff. Um diese komplexen Wechselwirkungen präzise zu erfassen und zu verstehen, setzt Blaser Swisslube auf Sensorik, digitale Datenerfassung und -auswertung.
Maschinenseitig werden Spindellasten, Achspositionen und Makrovariablen erfasst. Ergänzend messen an mehreren Positionen Vibrationssensoren Schwingungen im Bereich von 10 Hz bis 10 kHz – ideal, um Phänomene wie den Rundlauf der Stangen im Magazin, Rattern bei der Bearbeitung und ändernde Schnittkräfte zu erkennen. Druck-, Durchfluss- und Temperatursensoren überwachen die Kühlschmierstoffversorgung, während Luftqualitätssensoren die Ölnebelkonzentration im Maschinenumfeld quantifizieren.
Automatische Verschleissmessung
Diese Vielzahl an Daten erlaubt eine bislang unerreichte Transparenz über den gesamten Bearbeitungsprozess. Durch datenbasierte Analysen lassen sich selbst kleinste Veränderungen im Zerspanungsverhalten frühzeitig erkennen – ein entscheidender Schritt hin zu reproduzierbaren, wirtschaftlichen Tests und stabilen Serienprozessen.
Vom Messwert zur Prozessverbesserung
Die Auswertung der Daten erlaubt es, die Leistung unterschiedlicher Schneidöle exakt zu vergleichen. So konnte etwa beim Drehen bleifreier Messinglegierungen gezeigt werden, dass über 1000 Minuten Eingriffszeit hinweg kein relevanter Werkzeugverschleiss (vB <0,02 mm) auftrat – bei gleichbleibenden Schnittkräften, konstanter Oberflächengüte und Masshaltigkeit im Mikrometerbereich. Der stabile Prozess belegt die exzellente Schmier- und Kühlleistung des eingesetzten Schneidöls, aber auch dessen Beitrag zur Prozesssicherheit und Oberflächenqualität.
Auch das Thema Arbeitssicherheit und Nachhaltigkeit kann mit Messdaten belegt werden. In einem Versuch mit einer Schleifmaschine quantifizierte ein Luftqualitätssensor die Ölnebelmenge. Die Ölnebelkonzentration konnte durch die Anpassung der Antinebel-Additive an das Grundöl um bis zu Faktor 15 reduziert werden. Dadurch sinken nicht nur Gesundheitsrisiken und Brandgefahr, sondern auch die Arbeitsplatzumgebung wird deutlich verbessert.
Vibrationssensor im LNS-Stangenlademagazin
Die grosse Menge an Sensordaten wird über den Microsoft Azure IoT Stack erfasst und in Echtzeit analysiert, so dass die Versuche beim Überschreiten von beliebig definierbaren Grenzwerten sicher angehalten werden können. Darüber hinaus hilft Power BI, Dashboards zu erstellen, die den aktuellen Prozesszustand visualisieren sowie Trends, Anomalien und Verbesserungspotenziale aufzeigen.
Messbarer Mehrwert
Mit dem Einsatz moderner Sensorik gelingt es Blaser Swisslube, die Wirkung und den Mehrwert seiner Hochleistungsschneidöle objektiv zu belegen. Die Kombination aus Prozesswissen, datenbasierter Analyse und praxisnaher Testmethodik schafft die Grundlage für optimierte Zerspanungsprozesse – mit maximaler Produktivität, hoher Prozesssicherheit und messbarem Kundennutzen.
