Umrüstung einer FANUC Robodrill auf Minimalmengenschmierung
Die erfolgreiche Umrüstung einer FANUC Robodrill auf Minimalmengenschmierung (MMS) bei der pL Lehmann AG, einem führenden Hersteller hochpräziser CNC-Rundtische aus der Schweiz, zeigt, wie ressourcenschonend und effizient moderne Zerspanung heute sein kann. Durch die präzise Dosierung minimaler Schmiermengen werden Energieverbrauch, Kosten und Umweltbelastung deutlich reduziert – bei gleichzeitig besserer Oberflächenqualität und sauberem, transparentem Bearbeitungsprozess. Zudem ist die Maschine nun perfekt für den Messeeinsatz geeignet – und hatte auf der EMO in Hannover ihren ersten erfolgreichen Auftritt.
Ausgangssituation: Konventionelle Kühlschmierung mit bekannten Nachteilen
Die Firma pL Lehmann AG nutzte in ihrer Fertigung eine FANUC Robodrill CNC-Maschine mit klassischer Kühlschmierstoffversorgung (KSS). Wie in vielen Zerspanungsanwendungen brachte das konventionelle System diverse Herausforderungen mit sich:
- Hoher Energieverbrauch durch Pumpen und Kühlung
- Großer Schmierstoffbedarf mit entsprechend hohen Betriebskosten
- Aufwändige Entsorgung von Emulsionen und kontaminierten Spänen
- Eingeschränkte Sicht auf den Zerspanungsprozess durch KSS-Flutung
Einsatzumfeld: Messemaschine für Aluminium-Demoteile
Die Maschine wird in der Metallindustrie eingesetzt – speziell für Demonstrationen auf Fachmessen. Gefertigt werden überwiegend Aluminiumbauteile, die als Give-aways an Besucher ausgegeben werden. Entsprechend hoch sind die Anforderungen an Sauberkeit, Oberflächengüte und Zuverlässigkeit im Prozess.
Technische Hürden bei der Umrüstung
Im Rahmen der Vorbereitung auf die EMO Hannover suchte pL Lehmann AG gemeinsam mit HPM Technologie nach einer ressourcenschonenden und messetauglichen Lösung.
Der Umbau war jedoch nicht trivial:
- Im Bereich der Spindel war keine Vorbereitung für MMS vorhanden – hier musste eine passende Lösung für den Anschluss an die Drehdurchführung gefunden werden.
- Zusätzlich wurde von HPM eine maßgeschneiderte Halterung für die MMS-Behälterbaugruppe konstruiert und direkt an der Maschine montiert.
Erste Erfahrungen im MMS-Betrieb
Bereits nach kurzer Laufzeit im neuen Betriebsmodus zeigte sich eine deutliche Verbesserung:
- Die Oberflächenqualität der Werkstücke konnte von Ra 0,6 (mit KSS) auf Ra 0,3 (mit MMS) verbessert werden – die Oberflächen sind sichtbar feiner.
- Es treten keine Anlauffarben mehr auf, wie sie bei KSS gelegentlich vorkamen.
- Der Zerspanungsprozess ist nun klar einsehbar, da keine KSS-Flutung mehr stattfindet.
pL Lehmann zeigte sich mit dem Ergebnis sehr zufrieden. Die Maschine wurde nach dem Umbau auf dem Messestand des Unternehmens auf der EMO in Hannover präsentiert.
Lösungsansatz: Umrüstung auf MMS durch Hausammann und HPM Technologie
Zentrale Maßnahmen im Überblick:
- Stilllegung des bestehenden KSS-Systems
- Integration eines MMS-Systems mit direkter Schmierung an der Werkzeugschneide
- Anpassung der Prozessparameter zur Optimierung von Schnittgeschwindigkeit und Spanabfuhr
- Vorbereitung für den Messebetrieb mit kompakter Versorgungseinheit und minimalem Verbrauch
Seitdem läuft die Maschine zu 100 % mit MMS – ganz ohne Emulsionen, Hochdrucksysteme oder zentrale KSS-Infrastruktur. HPM-Techniker Henzler bringt die Vorteile des neuen Systems auf den Punkt: „Ich bin immer wieder beeindruckt, wie unkompliziert sich bestehende Maschinen auf MMS umrüsten lassen. Selbst Anwendungen mit speziellen oder unkonventionellen Werkzeugen, wie das Wälzfräsen in diesem Projekt, lassen sich problemlos abbilden. Der Nutzen ist direkt messbar, technisch wie wirtschaftlich.“
Ergebnisse im Überblick
Kriterium | Vorteil durch MMS |
Energieverbrauch | Bis zu 40 % Einsparung durch Wegfall energieintensiver Pumpen und Kühlung |
Schmierstoffkosten | Enorme Reduktion der Fluidkosten – in manchen Fällen um bis zu 95 % – da maximal rund 150 ml pro Stunde benötigt werden |
Werkzeugstandzeit | Verlängert durch präzise Schmierung an der Schneide |
Bearbeitungszeit | Bis zu 30 % kürzer durch optimierte Schnittparameter |
Umweltschutz | Kein Einsatz von Emulsionen oder Bioziden, trockene Späne direkt recycelbar |
Arbeitsschutz | Keine Emulsionsdämpfe, saubere Maschinenumgebung, reduzierte Hautbelastung |
Wartungsaufwand | Deutlich weniger Reinigungs- und Entsorgungsaufwand |
Messebetrieb | Kompaktes System: benötigt nur einen 5-Liter-Druckbehälter, ideal für mobile Einsätze |
Fazit: Nachhaltig zerspanen mit System
Die erfolgreiche Umrüstung der FANUC Robodrill zeigt, dass Minimalmengenschmierung nicht nur eine umweltfreundliche, sondern auch eine wirtschaftlich attraktive Alternative zur klassischen Kühlschmierung ist, besonders im Kontext moderner Fertigungskonzepte und mobiler Anwendungen wie dem Messebetrieb.
Was kam zum Einsatz
1-Kanalsystem für die Interne MMS
Bei den HPM-Technologie 1-Kanalsystemen wird das Aerosol außerhalb der Spindel vorgemischt, um eine optimale Aerosolqualität zu garantieren.