Im Rahmen eines DFG Projektes beschäftigt sich die Arbeitsgruppe Reibung und nichtlineare Dynamik mit der Modellierung von Nassschleifprozessen. Nassschleifprozesse sind in der industriellen Anwendung wichtige Fertigungsverfahren, die meist am Ende der Prozesskette stehen, um besonders hohe Oberflächengüten zu erreichen oder besonders harte Materialien zu bearbeiten. Durch den hohen Wärmeeintrag ist der Einsatz von Kühl-Schmierstoffen (KSS) notwendig, um Oberflächengüten zu wahren und Gefügeveränderungen im Material auszuschließen. Jedoch entwickelt sich durch die Beförderung des KSS durch den Schleifspalt eine hydrodynamische Tragwirkung, die zu einem Aufschwimmen der Schleifscheibe führt und damit dem eigentlichen Ziel des Prozesses entgegenwirkt. Zusätzlich haben viele KSS einen potentiell schädigenden Effekt auf Menschen und Umwelt.
Die Optimierung des Prozesses ist aus simulativer Sicht allerdings äußerst herausfordernd, da eine Vielzahl einzelner Unterprozesse im Gesamtprozess des Nassschleifens auftreten, was dazu führt, dass auch heutzutage Prozessparameter meist durch Versuche oder aus der Erfahrung heraus bestimmt werden.
Durch effiziente Modellierung mit Hilfe der isogeometrischen Analyse (IGA) als resourcenschonenden Alternative zur klassischen FEM, der Anwendung der Reynolds-Gleichung und weiteren Optimierungen in der Modellierung erarbeiten wir performante Simulationen in den Bereichen der Fluid- und Kontaktdynamik.
Darüber erschließen wir neue Wege in der Optimierung von Nassschleifprozessen und Entwicklung neuartiger, nachhaltiger KSS.
