Als einer der Vorreiter in der MMS-Technologie steht Gühring für langjähriges Know-how bei der Minimalmengenschmierung. Unsere MMS-Spannfutter werden weltweit tausendfach verwendet, denn sie ermöglichen höhere Schnittgeschwindigkeiten, längere Werkzeugstandzeiten und eine Top-Oberflächenqualität. Doch welche Vor- und Nachteile hat MMS-Bearbeitung im Vergleich zu Nassbearbeitung und wie unterscheiden sich 1-Kanal- und 2-Kanal-Systeme? Hier finden Sie die Antworten.
Kosten reduzieren mit MMS
Die Minimalmengenschmierung (MMS) bezeichnet das Kühlen von Zerspanungsprozessen mit geringen Mengen an Kühlschmiermittel. Dabei kommt eine Mischung aus Luft und Öl zum Einsatz, auch Aerosol genannt. Der große Vorteil: Der Zerspaner senkt auf diese Weise seinen Kühlschmiermittelbedarf. Das bringt vielfältige Einsparpotenziale mit sich, denn die Kosten rund um die Kühlschmierung machen neben den Maschinen- und Werkzeugkosten einen beträchtlichen Teil der Kosten des Zerspanungsprozesses aus.
Durch MMS lassen sich Kosten für das Reinigen und Entfetten der Bauteile einsparen, denn Werkstücke und Späne bleiben nach der Bearbeitung weitestgehend trocken. So sparen Sie auch bei der Entsorgung von Spänen und Emulsion. Allerdings benötigen Sie für die MMS-Bearbeitung spezielle Absaugeinrichtungen und Spannfutter, für die Ihre Maschine umgerüstet werden muss. Auch die MMS-Werkzeuge sind teurer in der Anschaffung als Standardwerkzeuge für die Nassbearbeitung. Dafür ist die MMS-Bearbeitung oft die schnellere Bearbeitung, da hier höhere Vorschübe realisiert werden können, weil das Kühlmedium weniger träge als eine herkömmliche Emulsion ist. Durch MMS ist zudem eine 100-prozentige Schmierung der Schneiden gesichert, was zu wesentlich höheren Standzeiten und dadurch auf lange Sicht zur Einsparung von Werkzeugkosten führt. Verglichen mit der konventionellen Kühlung spricht man bei MMS generell von einer Einsparung von etwa 15 Prozent. Dies heißt im Umkehrschluss, dass sich die Umstellung auf MMS durchaus lohnen kann und sich die Anschaffungskosten nach einer gewissen Zeit wieder amortisiert haben. Doch die Einsparung von Kühlschmiermittel bietet nicht nur Kostenvorteile, sondern unterstützt auch den Umwelt- und Gesundheitsschutz.
Ziele der MMS-Bearbeitung
- Reduzierung der Temperaturbelastung an der Werkzeugspitze
- Verringerung des Werkzeugverschleißes
- effektive Spanabfuhr aus tiefen Bohrungen
- Reduzierung des Kühlschmiermittelbedarfs
- hohe Kühlschmierwirkung besonders bei tiefen Bohrungen
- Umwelt- und Gesundheitsschutz
1-Kanal-System oder 2-Kanal-System?
MMS 1-Kanal-System
Bei der MMS-Bearbeitung mittels 1-Kanal-System wir das Aerosol zur Schmierung der Schneiden extern erzeugt. Dafür wird ein MMS-Gerät verwendet, an dem ein Eingangs- und ein Ausgangsdruck anliegt. Durch die Druckdifferenz zwischen Eingangsdruck und Ausgansdruck wird das Aerosol erzeugt, das mit einem Betriebsdruck von etwa 5 bar in die Spindel transportiert und in die Übergabe weitergeleitet wird.
Der große Vorteil des 1-Kanal-Systems liegt in seiner einfachen Bedienbarkeit. Die Ansprüche an Werkzeug, Werkzeugaufnahme und Maschine sind wesentlich geringer als bei anderen MMS-Systemen. Auch Nassmaschinen können mit geringem Aufwand auf MMS 1-Kanal-Bearbeitung umgerüstet werden. Doch die 1-Kanal-Bearbeitung hat auch Grenzen, zum Beispiel bei PKD-Werkzeugen oder Werkzeugen mit großen Durchmessern, bei denen viele Schneiden mit Schmierstoff versorgt werden müssen. Auch nach unten hin ist das System limitiert: Bei kleinen Durchmessern gelangt nicht genügend Öl an die zu bearbeitende Stelle.
Vorteile
- fließt schnell wie Luft (Aerosol)
- verteilt die Ölmenge gleichmäßig in alle Austritte
- schnelle Reaktionszeit (switch on/off)
- wenig komplex und kostengünstig
- Nachrüsten und Umschalten von Nassbearbeitung auf MMS ist wechselnd möglich
- Versorgung von Mehrspindelköpfen, Revolvern, Getriebeköpfen möglich
Nachteile
- reduzierter verfügbarer Luftdruck wegen des systembedingten Differenzdrucks (ca. 1,5 bar)
- limitierte Menge und Konzentration an Öl, abhängig von Werkzeuggröße
MMS 2-Kanal-System
Während bei einem 1-Kanal-System das Aerosol extern erzeugt und bereits gemischt über Schläuche an die Maschine transportiert wird, findet beim 2-Kanal-Systemen die Aerosolerzeugung in der Werkzeugaufnahme statt. Dafür wird eine sogenannte Lanze verwendet, die durch die Spindel in die Kühlmittelübergabe hineinragt. Der Luftstrom umströmt diese Lanze, reist dabei Öl-Tröpfchen mit sich und bildet das Aerosol in der Mischkammer. Von dort wird es zum Werkzeug befördert. Erst an dieser Stelle wird die Luft mit dem Öl vermischt.
Das 2-Kanal-System ist in der Anwendung deutlich aufwendiger, zum Beispiel muss zwingend eine Lanze in der Maschine verbaut werden. Dafür können bei diesem System Öl und Luft in fast beliebigen Mengen gemischt werden. Der Weg von der Mischkammer zur Wirkstelle ist nur noch minimal, was eine sehr schnelle Reaktionszeit bewirkt und eine sehr schnelle Änderung der Ölmenge zulässt.
Vorteile
- Öl-Mengenkonzentration von 5 bis 500 ml/h herstellbar –> liefert unabhängig von der Werkzeuggröße auch größere Ölmengen
- voller Netzdruck verfügbar
- Reaktionszeit (switch on/off) ist abhängig vom Querschnittverhältnis der Kühlmittelübergabe und vom Kühlkanalquerschnitt
Nachteile
- erzeugt größere Öltropfen als 1-Kanal-System –> kriechender Ölfilm entsteht
- komplexer und teurer (Öl-Lanze notwendig)
- jede Spindel braucht ein eigenes Versorgungssystem, daher ist die Versorgung von Mehrspindelköpfen, Revolvern, Getriebeköpfen etc. sehr aufwändig
Da MMS sehr stark prozessabhängig ist, muss für jeden Kunden im Detail bewertet werden, ob es sinnvoll ist, die Vorteile der MMS-Bearbeitung in Anspruch zu nehmen und welches System besser geeignet ist. Wir beraten Sie gerne dabei. Weitere Informationen zu Vor- und Nachteilen der MMS-Bearbeitung stellen wir Ihnen außerdem im Web-Seminar „Pro und Contra: MMS-Bearbeitung realistisch betrachtet“ vor, das Sie in der Gühring-Academy jederzeit kostenlos abrufen können. Jetzt registrieren!
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