Kühlschmierstoffe (KSS) werden
eingesetzt, um die Bearbeitungszone zu kühlen, zu schmieren und Späne
abzutransportieren. Dadurch werden der Werkzeugverschleiß reduziert und die
Ausschussrate von Werkstücken verringert. Die Eigenschaften von KSS werden
dabei maßgeblich durch ihre Zusammensetzung bestimmt. Nach DIN 51385 werden KSS
in wassermischbare und nichtwassermischbare KSS eingeteilt. Diese beiden
konventionellen KSS-Typen enthalten jedoch in der Regel Mineralöle und werden in
energieintensiven Kreisläufen geführt, was zu ökonomischen und ökologischen
Nachteilen führt. Alternative Ansätze wie biobasierte KSS und insbesondere die
Minimalmengenschmierung (MMS) sind daher Gegenstand aktueller
Forschungstätigkeiten.
Für KSS-intensive Prozesse,
wie z.B. Schleifprozesse, konnte sich die MMS bislang noch nicht durchsetzen.
Dieser Umstand ist insbesondere auf die mangelnde Kühlwirkung der MMS-Fluide
zurückzuführen, weshalb sich aktuelle Forschungsvorhaben mit der Erweiterung
der MMS beschäftigen. Auch biobasierte KSS werden selten eingesetzt, weil hier eine grundlegende Bewertung des Einflusses auf des Gesamtsystem Produktionsmaschine sowie der zugehörigen KSS-Peripherie fehlt. Insbesondere fehlt es jedoch an quantifizierten ökonomischen sowie ökologischen Bewertungen der alternativen Kühlschmiermethoden.
Vor diesem Hintergrund sind in der Arbeit folgende Beispielinhalte denkbar:
Erarbeitung des Stands der Technik und Forschung zum Thema alternative Kühlschmiermethoden in der Zerspanung
Ableitung möglicher Forschungsfragen
Bilanzierung von alternativen Kühlschmiermethoden
Ableitung von Handlungsempfehlungen
Vorgehensweise zur Nachhaltigkeitsbewertung
Bei Interesse zu bestimmten Themengebieten kann der thematische Schwerpunkt angepasst werden.
Meldet euch bei Fragen gerne per Mail:
Robar Arafat
r.arafat@tu-braunschweig.de
Type:
Bachelorarbeit
Studienarbeit(Master)
Masterarbeit
Subjects: Maschinenbau, Wirtschaftsingenieurwesen, Umweltingenieurwesen
Start of thesis: sofort
Last change: 1/28/2024
Die Nachhaltigkeit in der Fertigungsindustrie ist von
zunehmender Bedeutung. Unternehmen sind bestrebt, ihre Umweltauswirkungen zu
minimieren und gleichzeitig ökonomisch zu wirtschaften. Als
Hauptenergieverbraucher spielen Werkzeugmaschinen hierbei eine besondere Rolle
und beeinflussen die Umweltbilanz von Produktionsprozessen maßgeblich. Es
besteht ein wachsendes Interesse daran, die Produktionsbedingungen zu
verstehen, innerhalb derer Werkzeugmaschinen betrieben werden können, um eine absolute
Nachhaltigkeit in der Fertigung zu gewährleisten. Dies betrifft insbesondere die Ressourcen- und Energieverbräuche im Produktionsbetrieb.
Vor diesem Hintergrund sind in der studentischen Arbeit
folgende Inhalte denkbar:
Literaturrecherche: Ausführliche Untersuchung der aktuellen
Forschungsliteratur zu Werkzeugmaschinen und ihrer Rolle in der nachhaltigen Fertigung;
Literaturrecherche zu Planetaren Grenzen und Absoluter Nachhaltigkeit.
Analyse der Umweltauswirkungen: Definition einer geeigneten
Allokationsmethode von Planetaren Grenzen hin zu Werkzeugmaschinen; Bewertung
der Umweltauswirkungen verschiedener Werkzeugmaschinen unter Berücksichtigung
von Planetaren Grenzen, Energieverbrauch, Abfallproduktion, Emissionen usw. im
Vergleich zu tatsächlichen Auswirkungen.
Die Schwerpunkte bzw. weitere Inhalte zu diesem Themengebiet
können bei Interesse angepasst werden. Meldet euch gerne per Mail bei:
