„Die Ausrichtung aller Aktivitäten an mehr Nachhaltigkeit ist für uns zu einem strukturierten Herzensprojekt geworden, das wir mit großer Akribie und Sorgfalt verfolgen“, versichert Agnes Waterstrat, Bereichsleitung Marketing und Vertrieb National bei Oemeta Chemische Werke GmbH. In diesem Kontext sind auch die Neuheiten zu betrachten, die der Hersteller auf der AMB zeigt. Allen voran zeigen zwei digitale Neuheiten für Fluidmanagement und Monitoring beim Einsatz von Kühlschmierstoffen, wie Transparenz, Informationen und Analysen Prozesse verbessern und die Standzeiten von Kühlschmier­stoffen und Werkzeugen erheblich verlängern können. Mit der logyc Software und logyclab erhalten Anwender sowohl ein flexibles, cloudbasiertes Steuerungstool, als auch eine Kontrolleinheit für automatisierte Analysen von Kühlschmierstoffen, Hydraulikölen und anderen industriellen Flüssigkeiten in der zerspanenden Fertigung. Denn um in zerspanenden Prozessen dauerhaft effizient und nach­haltig zu arbeiten, ist es wichtig, den Zustand der Kühlschmierstoffe und Fluide ständig im Blick zu behalten – unabhängig davon, ob gedreht, gefräst, gebohrt oder geschliffen wird. Regelmäßige Messungen und Analysen der Flüssigkeiten sind da notwendig.

Logyc Software sorgt für Transparenz und Handlungstipps

Die cloudbasierte Fluidmanagement logyc Software verwaltet alle relevanten Daten von Kühlschmierstoffen, Hydraulikölen, Wasch­medien oder anderen Flüssigkeiten, die bei Zerspanungsprozessen im Einsatz sind. Damit lassen sich – zentral oder über Mobilgeräte – Messdaten einpflegen, Zustände von Prozessmedien abfragen und notwendige Servicemaßnahmen zur Pflege aller Fluide planen. Prozessverantwortliche erkennen so auf einen Blick eventuelle Schwachstellen im System und können schnell und einfach notwendige Maßnahmen für die Pflege der Kühlschmierstoffe und Prozessmedien in die Wege leiten.

Logyclab ist automatisiertes digitales Monitoring

Die digitale Monitoringeinheit logyclab analysiert Kühlschmierstoffe und andere Fluide in Zerspanungsprozessen automatisch. Und das unabhängig von Marke und Hersteller der Flüssigkeiten. So wird beispielsweise der pH-Wert, die Leitfähigkeit oder Konzentration von Kühlschmierstoffen erfasst. Die Messdaten können in maschinen­interne oder externe Datenbanken übermittelt werden und stehen für weitere Auswertungen bereit. Logyclab lässt sich individuell konfigurieren und auf die jeweils notwendigen Analysen einstellen. Kommuniziert wird wahlweise direkt mit der Maschine oder per LAN oder WLAN mit externen Datenbanken. Die automatisierte Erfassung der Messdaten macht die oft lästige manuelle Erfassung überflüssig.

Produktdesign liefert Beitrag zu mehr Nachhaltigkeit

Dass die top Kühlschmierstoffe auch mit Nachhaltigkeitsqualitäten überzeugen zeigt beeindruckend ESTRAMET S77. Denn er ist ein mineralölfreier wassermischbarer Kühlschmierstoff aus synthetischen Esterölen. Er wurde für anspruchsvolle Zerspanungsprozesse entwickelt und spielt seine Stärken vor allem bei hochlegierten Stählen sowie Aluminium- und Titanlegierungen aus. Der kraftvolle und ausdauernde KSS ist dabei frei von Mineralöl, Bor und Formaldehyd sowie Fungizid und Aktivschwefel. Dass er mit schier unglaublichen Leistungen Prozessqualität und Werkzeugstandzeit stark verbessert, konnte eine unabhängige Prüfinstanz bestätigen.

Auch die Öle des HYCUT-Systems beruhen auf Esterbasis. Allein das ist schon nachhaltig. Sie sind als Bearbeitungsöl, Kühlschmierstoff oder Reiniger untereinander kompatibel und können so zum Beispiel Zwischenreinigungsprozesse einsparen. Ein Kurbelwellenhersteller spart so drei Zwischenwäscher ein, die bei konventionellen Medien hätten installiert werden müssen. Das senkt nicht nur die Investi­tionskosten erheblich, es spart auch Wasser und Entsorgungskosten.

Nachhaltigkeit ist der wichtigste Megatrend dieser Dekade. Für eine nachhaltige Entwicklung hat die UN 17 Ziele, so genannte Sustainable Development Goals (SDG), definiert (siehe Infokasten). Diese Ziele erstrecken sich über drei Dimensionen der Entwicklung, nämlich Ökonomie, Ökologie und soziale Gerechtigkeit. Heruntergebrochen auf produzierende Prozesse stellt sich die Frage der Nachhaltigkeit folglich auch im Zusammenhang mit der Herstellung von Bauteilen durch Umformung oder durch spanende Bearbeitung. 

Produkte und Prozesse gleichermaßen betrachten

Der verantwortungsbewusste Kühlschmierstoffhersteller Oemeta Che­mische Werke GmbH aus Uetersen bei Hamburg hat sich schon vor vielen Jahren daran gemacht, Nachhaltigkeitsaspekte beim Einsatz von Bearbeitungsmedien für das Umformen oder die zerspanende Bearbeitung zu definieren, einzustufen und zu berücksichtigen. Damit gebührt dem inhabergeführten Mittelständler sicherlich eine Vorreiter­rolle. Die wird umso deutlicher, weil Unternehmen aus maßgebenden und anspruchsvollen Branchen wie der Luftfahrt, der Medizintechnik und der Elektronik- sowie der Automobilbranche dies begrüßen.

Aber was heißt das eigentlich genau genommen? Schließlich hat das Traditionsunternehmen schon in den 1980iger Jahren einen mineralölfreien esterbasierten Hochleistungs-Bearbeitungsschmier­stoff entwickelt und sich somit schon immer um die Umweltverträg­lichkeit seiner Produkte Gedanken gemacht. Allerdings geht es nicht nur um Produkte, sondern immer auch um die Prozesse, in denen diese eingesetzt werden.

UN-Ziele und Kyoto-Protokoll strukturieren und drängen

Aufgrund der Strukturierung durch die UN-Ziele für eine nachhaltige Entwicklung und durch den Meilenstein in der internationalen Zusam­menarbeit, das Kyoto Protokoll, werden Aspekte der Nachhaltigkeit nun allerdings für jedes Unternehmen zwingender. Es ist davon aus­zugehen, dass über kurz oder lang die Planung und Durchführung von Produktionsprozessen ohne Nachhaltigkeits-Check nicht mehr möglich sein wird. So stellt sich die Nachhaltigkeitsfrage auch für die Herstel­lung von Bauteilen durch zerspanende Bearbeitung. Wie können Produktionsprozesse nachhaltig gestaltet werden? Welche SDGs können in der Prozesskette der Zerspanung adressiert und verfolgt werden? Und welche Bewertungsmaßstäbe können zu diesem Zweck genutzt werden?

Zunächst sollen hier Nachhaltigkeitsstrategien für Anwender von Be­arbeitungsmedien aufgezeigt werden. Anschließend zeigen Praxisbei­spiele wie in der Prozesskette Zerspanung Nachhaltigkeitsaspekte im Rahmen der Strategien sinnvoll berücksichtigt werden können. So werden bei Oemeta im Wesentlichen die SDGs 3, 6, 12 und 13 für den Kontext von Kühlschmierstoffen herangezogen. Für die Umgestaltung der EU-Wirtschaft für eine nachhaltige Zukunft wird als Aktionsplan der EU Green Deal herangezogen und somit auf den Klima- und Umweltschutz fokussiert.

• Förderung einer effizienteren Ressourcennutzung durch den Übergang zu einer sauberen und kreislauforientierten Wirtschaft
• Wiederherstellung der Biodiversität und Bekämpfung der Umweltverschmutzung mit dem Hauptziel: 2050 sollen keine Netto-Treibhausgasemissionen in der EU mehr freigesetzt werden.

Die Schmierstoffindustrie geht diesen Weg mit der Initiative NaSch (Nachhaltige Schmierstoffe). Dabei sollen alle Stakeholder in der Lieferkette, sowie Industrieverbände, wie der Verband Schmierstoffindustrie (VSI), Politik und NGOs bei der Lösungsfindung integriert werden, um maximale Akzeptanz zu erreichen

Geändertes Prozessdesign und moderne Produkte punkten

Einen wichtigen Beitrag zur Nachhaltigkeit in zerspanenden Bearbeitungsprozessen kann schon das Prozessdesign leisten. Lässt es sich energieoptimiert und ressourcenschonend auslegen, kann das starke Nachhaltigkeitseffekte mit sich bringen. So können Kreislaufprozesse, In-Process Recycling, und Systeme zur Entölung von Spänen verbrauchte und ausgeschleppte Bearbeitungsmedien zurückgewinnen. Hier liegt es auch in der Verantwortung des KSS-Herstellers, nicht nur seine Produkte bereitzustellen, sondern auch entsprechend zu beraten und an die Entscheidungsfreudigkeit sowie Entschlossenheit der Prozessverantwortlichen zu appellieren. Wird das Design der Prozesskette angepasst, kann das die Umwelt entlasten und zugleich Prozesskosten reduzieren.

Ein großer Hebel steckt jedoch im Produkt selbst. So hat Oemeta in der letzten Dekade biozidfreie Bearbeitungsmedien entwickelt, die die gleiche Leistung und teilweise längere Lebensdauer bieten, als die biozidhaltigen Vorgängerprodukte. Allein diese Umstellung im Bearbeitungsprozess

• reduziert die Gefährdung der Mitarbeiter,
• gefährdet die Umwelt weniger, und
• mindert den Verbrauch

Das wirkt direkt auf die SDGs 3, 6 und 12, ohne dass das Prozesskettendesign grundsätzlich verändert werden muss.

Die größten Nachhaltigkeitseffekte hat der Hersteller durch den Verzicht auf Mineralöl erreicht. Die Entwicklung eines mineralölfreien Kühlschmierstoffs auf Esterbasis zu einem 2-Komponenten Multifunk­tionsöl (MFO) überzeugt allerdings nicht nur, weil es auf fossile Stoffe verzichtet. Es verbindet nämlich darüber hinaus Reinigungs- und Bearbeitungsprozesse. Dabei sind Multifunktionsöle optimiert für verschiedenste Anwendungen in der Werkzeugmaschine und der Prozesskette. So fungiert es gleichermaßen als Hydrauliköl, KSS, Schneidöl, oder auch als Reiniger. Werden verschiedene MFOs des gleichen Systems in ein und derselben Prozesskette zugleich in verschiedenen Funktionen eingesetzt, ist der ungewollte Kontakt der verschiedenen Medien völlig unproblematisch, denn die Produkte sind voll kompatibel.

Kann das Design einer Prozesskette auf die Eigenschaften des MFO angepasst werden, erreichen Anwender schnell sehr überzeugende Nachhaltigkeitseffekte, nämlich:

• der Verbrauch an Kühlschmierstoff verringert sich erheblich,
• Reinigungsprozesse entfallen,
• Hydraulik- und Führungsbahnöle können recycelt werden,
• Der Energieverbrauch reduziert sich,
• Nachwachsende Rohstoffe ersetzen fossile, petrochemische Rohstoffe

Das veränderte Prozessdesign und vor allem die Umstellung auf Ester-Grundöle mit ihrer sehr geringen Umweltbelastung wirken sich direkt auf die SDGs 12 und 13 aus.

Reraffinate und Multifunktionsöle bringen riesige Effekte

Zwei Beispiele sollen belegen, dass das Thema Nachhaltigkeit auch bei Bearbeitungsmedien wie Kühlschmierstoffe das Erreichen der UN-Ziele forcieren kann:

Da die aktuellen Aufbereitungsverfahren von Ölen Zweitraffinate hervorbringen, deren Qualität denen der Erstraffinate in nichts nachstehen und mit denen sich auch niedrige Viskositäten realisieren lassen, hat ein Getriebehersteller einen großen Teil der gesamten Zahnradherstellung auf ein reraffinatbasiertes Hochleistungsbearbei­tungsöl umgestellt.

Das Öl hat eine Viskosität von 15 mm²/s und wurde für alle üblichen Zahnradbearbeitungsprozesse konzipiert. Etwa ein Jahr wird ausführ­lich getestet. Danach wird komplett umgestellt. Seitdem wird das Öl ohne erkennbare Nachteile gegenüber des früheren Erstraffinats eingesetzt. Die Emission ist pro Tonne Öl um eine Tonne CO2 geringer. Der Jahresbedarf an Bearbeitungsmedium beträgt mehrere 100 to. Das Beispiel zeigt, wie sich durch enge Kooperation des Ölherstellers mit dem Anwender die CO2-Emission erheblich reduzieren lässt. Und das kosten- und leistungsneutral.

Anfang der 2000er Jahre stellt ein Premium-Automobilhersteller seine Kurbelwellenfertigung auf das esterbasierte mineralölfreie MFO-Produktsystem "HYCUT" von Oemeta um. Weil das Layout der Produktionslinie für die Kurbelwellen häufige Wechsel zwischen Bearbeitungsöl und Emulsion aufweist, wird die Produktionskette auf die Eigenschaften der kompatiblen Schmierstoffe ausgelegt. Da die wassergemischten Flüssigkeiten mit den nicht wassergemischten zu einhundert Prozent kompatibel sind, gibt es in der Kurbelwellenlinie keine Unverträglichkeiten an den Wasser/Öl-Grenzflächen.

So entfallen drei Zwischenwäscher, die bei konventionellen Medien hätten installiert werden müssen. Das senkt die Investitionskosten erheblich. Recyclingmaßnahmen bringen weitere Vorteile: So wird die Reinigungsflüssigkeit aus dem verbleibenden Zwischenwäscher für weitere Verwendung aufbereitet. Vor der Induktivhärteanlage wird ein ölfreies MFO-Produkt zur Teilereinigung eingesetzt. Über die Teile eingebrachtes MFO-Tiefbohröl wird im Waschmedium emulgiert. Dadurch entsteht eine wertvolle Hochleistungsemulsion, die wiederverwertet werden kann.

Zusammenfassend ergeben sich folgende Vorteile:

• Niedrigere Investitionskosten
• Bessere Prozesssicherheit
• Geringerer Flüssigkeitsverbrauch im Vergleich zu herkömmlichen Produkten

Nach mehrjährigem Einsatz bestätigt das Institut für Werkzeugmaschinen und Fertigungstechnik der TU Braunschweig in einer Studie nach der genormten LCA-Methode dem mineralölfreien Multifunktionsöl HYCUT bis zu 60 % bessere Umweltwerte und die Einsparung von 470 to. CO₂-Äquivalent innerhalb eines Jahres. Der Einsatz des mineralölfreien Multifunktionsöls HYCUT führt in der Metallbearbeitung also zu deutlich geringeren Umweltwirkungen als ein nutzengleiches konventionelles, mineralölbasiertes KSS-System.

Umwelt, Wirtschaft und soziale Akzeptanz im Blick

Vielleicht denken beim Kühlschmierstoff jetzt ein paar mehr Verant­wortliche von Bearbeitungsprozessen an das Thema Nachhaltigkeit. Die geschilderten Möglichkeiten, Fakten und Beispiele machen es wert. Und wirtschaftlich zahlt es sich auch aus – ganz zu Schweigen von der immer bedeutender werdenden sozialen Akzeptanz von Unternehmen im Lichte wichtiger UN-Ziele.

Was die Elektronikexperten des traditionsreichen und innovativen Konzerns Rohde & Schwarz in München entwickeln und in Memmingen montieren, wird in Teisnach hergestellt. Als Systemlieferant und Kompetenzzentrum für die mechanische und elektronische Fertigung ist das größte Werk im Werkverbund spezialisiert auf die Herstellung und Montage elektromechanischer Baugruppen und Anlagen. Von Einzelteilen für Messgeräte über die Luft- und Raumfahrttechnik bis zur Medizintechnik entstehen in großer Fertigungstiefe und mit jahrzehntelanger In-House-Kompetenz Systeme und Sonderanferti­gungen jeder Art, elektromechanische Baugruppen, TV- und Hörfunk­sender, Körperscanner, kundenspezifische Kommunikationssysteme und mikromechanische Präzisionsteile. Leiterplatten, Gehäuse, Hohl­leiter und Antennen vervollständigen das Produktspektrum. Mit den Produkten aus der Mess-, Funk- und Sendetechnik von Rohde & Schwarz wird Radio, Funk und Fernsehen erst möglich. Und auch die Flugraumüberwachung mit der Funkkommunikation zwischen Pilot und Tower gehört dazu.

Hohes Zerspanungsvolumen für anspruchsvolle Produkte

Im Rohde & Schwarz Werk Teisnach sind auf 74.000 Quadratmetern rund 2000 Mitarbeitende beschäftigt. Dort untergebracht ist auch die spanabhebende Fertigung, in der mit über 80 Werkzeugmaschinen – darunter so namhafte Marken wie Heller, Hermle oder Kern Microtech­nik – jährlich etwa 800 Tonnen Aluminium zu hochleistungsfähigen Produkten verarbeitet werden. „Aluminium macht etwa 80 Prozent im Werkstoffmix aus, zudem noch Kupfer, Bronze, Messing und natürlich Stahl gehören“, berichtet Martin Ebner, Technologe in der spanabhebenden Fertigung. „Einfach aus Gewichtsgründen. Unsere häufig tragbaren Produkte sollen möglichst leicht sein.“ Für den Einsatz im Freien und in der Marine müssen sie zudem witterungs- – und korrosionsbeständig sein.

In der Hochfrequenztechnik (HF-) sind das beispielsweise Hohlleiter oder Signalgeneratoren. Gerade die HF-Technik stellt dabei besondere Anforderungen an die Präzision. Hier wird die Einhaltung von Toleran­zen +/- 2 µm gefordert. Die Fertigung in klimatisierten Räumen sorgt für die geforderten Ergebnisse. Da sind die 3- und 5-Achs Bearbei­tungszentren in ihrem Element. Sie fräsen, drehen, bohren, reiben und schneiden Gewinde, was die Schneide hergibt. Das Zerspanungs­volumen ist häufig groß bei den Werkstücken, die als Blöcke aufgespannt werden und die Maschine oft als filigrane Gitterstruktur verlassen. So entstehen bei Rohde & Schwarz Teisnach in großer Fertigungstiefe Gehäuse, Halbschalen, Wellen oder Rahmen und Anschlussstücke für die anspruchsvollen Produkte. Die Losgrößen liegen meist zwischen eins und 100.

Freigabe erfolgte nach ausführlicher Testphase

Für die Schmierung und Versorgung mit dem geeigneten Kühl­schmierstoff (KSS) sorgt seit langem der norddeutsche KSS-Hersteller Oemeta Chemische Werke GmbH. Das familiengeführte Unternehmen mit der über 100-jährigen Tradition zeichnet sich durch große Kundennähe und fertigungsspezifische Produkte aus. So gab es ab Sommer 2014 zunächst ausführliche Tests, bevor dann ab Herbst 2015 der passende ausgewählte Kühlschmierstoff für die Serienferti­gung freigegeben wurde.

Eingesetzt wird der breit verwendbare bor- und formaldehydfreie Kühlschmierstoff NOVAMET 910. Er zeichnet sich insbesondere durch außerordentlich hohe Leistungsfähigkeit bei unterschiedlichsten Anwendungen und Materialien sowie geringem Verbrauch aus. Oemeta verspricht eine hohe Stabilität und lange Werkzeugstand­zeiten. „Wir haben damit die KSS-Wartungsintervalle an den Anlagen zum Teil halbieren können und führen das gereinigte KSS wieder dem Gesamtprozess zu“, betont Ebner. „Damit sind wir schon sehr zufrieden.“

Besondere Herausforderungen durch Wasser und Folgeprozess

Das war vor Oemeta nicht so. Denn die Situation am Standort ist besonders, und die auf die Zerspanung folgenden Prozesse stellen eine hohe Anforderung an den KSS. So ist das Wasser im Bayerischen Wald sehr weich, was eine hohe Schaumbildung zur Folge hat. „Beim Vorgängerprodukt mussten wir viel Entschäumer einsetzen“, erinnert sich Ebner. „Das brauchen wir mit dem NOVAMET überhaupt nicht mehr.“ Ferner war die Geruchsentwicklung sehr störend und darüber hinaus gab es teils Hautreizungen. „Insgesamt war die Performance nicht zufriedenstellend. Und dass auch der Verbrauch übermäßig hoch war, wissen wir, seit wir zu Oemeta gewechselt haben“, sagt Ebner.

„Darüber hinaus verbesserten sich mit unserem NOVAMET 910 die Oberflächengüte und das anschließende Beschichtungsergebnis“, berichtet Hubertus Hatzl, Gebietsverkaufsleiter Süd-Ost bei Oemeta, der Rohde & Schwarz seit Jahren betreut.

Umstellung auf Oemeta KSS verbessert Ergebnisse

NOVAMET 910 ist ein wassermischbarer, breit einsetzbarer Kühl­schmierstoff für die Zerspanung, der frei von Bor und Formaldehyd ist. Er zeichnet sich insbesondere durch hohe Leistungsfähigkeit bei unterschiedlichsten Anwendungen und Materialien sowie geringen Verbrauch aus, verspricht der Hersteller. Die Materialverträglichkeit ist bei Aluminium und Edelstahl sowie bei Buntmetallen gleicher­maßen gut. „Genau das, was wir brauchen“, sagt Ebner. Auch bei den verschiedenen Zerspanungsoperationen zeigt es stets gute Ergebnis­se. Die Einsatzkonzentration im Werk Teisnach beträgt zwischen sieben und neun Prozent. Die einzeln befüllten Maschinen werden über ein zentrales Versorgungssystem nachgespeist.

Die Verbesserungen waren nicht nur in den Zerspanungsprozessen eklatant. Neben dem besseren Rückstandsverhalten und deutlich verlängerten Standzeiten bei zugleich verlängerten Reinigungsinter­vallen verschwand der Geruch nahezu vollständig. Ebenso verbesserte sich durch die hervorragende Hautverträglichkeit von NOVAMET mit einem pH-Wert von 9,4 bei fünf Prozent der Arbeitsschutz. Und noch etwas will Ebner nicht unerwähnt lassen: „Unsere Maschinen und die Werkstücke sind viel sauberer als früher.“ „Das liegt an dem hohen Wasch- und Spülvermögen von NOVAMET 910“, erklärt Hubertus Hatzl. Alle diese Verbesserungen haben zu einem festen Vertrauensverhältnis zwischen Rohde & Schwarz Teisnach und Oemeta geführt und sind ein gelungenes Beispiel für eine gute Partnerschaft in der Zusammenarbeit – so wie es die Philosophien beider Unternehmen vorsehen.

Verbesserungen in allen Bereichen festigen Partnerschaft

Und so können auch weiterhin im Rohde & Schwarz Werk Teisnach präzise hergestellte Produkte für Sendeanlagen, den Digitalfunk, das DAB-Radio oder die kritische Infrastruktur wie den Flugverkehr zu einer sicheren Kommunikation beitragen. Zum Beispiel auch, um die Urlaubsflieger sicher auf die Erde zu bringen – „roger and over“.

Firmeninfo Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG

Rohde & Schwarz – ein Technologiekonzern, drei Divisionen, vielfältige Märkte
Der Technologiekonzern Rohde & Schwarz zählt mit seinen führenden Lösungen aus den Bereichen Test & Measurement, Technology Systems sowie Networks & Cybersecurity zu den Wegbereitern einer sicheren und vernetzten Welt. Vor mehr als 85 Jahren gegründet, ist der Konzern für seine Kunden aus Wirtschaft und hoheitlichem Sektor ein verlässlicher Partner rund um den Globus. Zum 30. Juni 2021 betrug die weltweite Zahl der Mitarbeitenden rund 13.000. Der unabhängige Konzern erwirtschaftete im Geschäftsjahr 2020/2021 (Juli bis Juni) einen Umsatz von 2,28 Milliarden Euro. Firmensitz ist München.

Rohde & Schwarz Werk Teisnach

Große Fertigungstiefe und jahrzehntelange In-House-Kompetenz
Das Werk Teisnach wurde 1969 gegründet und widmet sich mit 2000 Beschäftigten der Komplettfertigung elektronischer Systeme, Geräte, Module und Komponenten – von der Produkt- und Softwareentwicklung bis zum After-Sales-Service. Als Systemlieferant und Kompetenzzentrum für die mechanische und elektronische Fertigung ist das größte Werk im Werkverbund spezialisiert auf die Herstellung und Montage elektromechanischer Baugruppen und Anlagen. Von Automotive über die Luft- und Raumfahrttechnik bis zur Medizintechnik entstehen in großer Fertigungstiefe und mit jahrzehntelanger In-House-Kompetenz Systeme und Sonderanfertigungen jeder Art, elektromechanische Baugruppen, TV- und Hörfunksender, Körperscanner, kundenspezifische Kommunikationssysteme und mikromechanische Präzisionsteile. Leiterplatten, Gehäuse, Hohlleiter und Antennen vervollständigen das vielseitige Produktspektrum auf 74.000 m² Fertigungsfläche.

„Dass ein neuer Kühlschmierstoff Werkzeugstandzeiten glatt verdoppeln soll, wirkt fast unglaubwürdig, aber das sind nun mal die unabhängig gemessenen Ergebnisse“, versichert Malte Krone, Leiter Marketing und Produktmanagement bei Oemeta Chemische Werke GmbH. Der neue Kühlschmierstoff ESTRAMET S 77 aus synthetischen Esterölen erzielt außerordentlich hohe Schmierleistungen, gerade bei der Bearbeitung von schwer zerspanbaren Materialien wie hochlegier­ten Stählen sowie Titan- und Nickelbasislegierungen. Diese hohe Schmierleistung mindert Verschleiß und schont die Schneidkanten der Werkzeuge. So hat das PTW Darmstadt in Zerspanungsversuchen beim Nutenfräsen von Titan-6-4 und Alloy 718 eine hundertprozentige Steigerung der Werkzeugstandzeiten gemessen. Deshalb verspricht der Hersteller mehr Bauteile pro Werkzeug und weniger Werkzeugwechsel.

Zerspanungsergebnisse und Oberflächengüten sind hoch

Der neue KSS ist frei von Mineralöl und zusätzlichen schmieraktiven Substanzen, wie zum Beispiel Schwefel- oder Chlorverbindungen. Die Kombination von modernsten Esterölen verschafft dem KSS dabei außerordentliche Schmierleistungen, mit denen sich ambitionierte Schnittparameter erreichen lassen. „Auf einem Schmierleistungsprüf­stand zeigten sich beispielsweise beim Gewindeformen um 40 Prozent geringere Drehmomente im Vergleich zu mineralölbasierten Produkten“, berichtet Krone.

In Kombination mit scharfen Werkzeugen erzielt ESTRAMET S 77 außergewöhnliche Zerspanungsergebnisse mit hohen Oberflächen­güten, weil es die Bildung von Aufbauschneiden und das Ausbrechen der Schneidkante vermindert. Darüber hinaus ist die Emulsion sehr waschaktiv und sorgt aufgrund des geringeren Ölgehalts für saubere Bauteile und Maschinen, was den Aufwand für die Reinigung reduziert. „Sogar die Späne sind sauberer und damit leichter recycelbar“, betont Krone.

Sparsam im Verbrauch und lang im Einsatz

Die Neuentwicklung kann ab einer Konzentration von 3,5 Prozent eingesetzt werden, was den Verbrauch gegenüber vergleichbaren Hochleistungs-Kühlschmierstoffen merklich verringert. Beim Neuan­satz und, viel wichtiger, beim Nachfüllen lassen sich laut Hersteller bis zu 50 Prozent Konzentrat einsparen. Lange Standzeiten der Emulsion sorgen zudem für längere Wechselintervalle und höhere Maschinen­laufzeiten. „Wer die Gesamtkosten im Auge behält und vorausschau­end rechnet, kann mit ESTRAMET S 77 seine Prozesskosten deutlich senken“, versichert Malte Krone abschließend.

„95 Prozent unserer Maschinen gehen in die Automobilindustrie“, betont Gerhard Simon, „das schließt auch die Formel 1 Rennteams mit ein“, so der Geschäftsführer der Gehring Naumburg GmbH & Co. KG. Damit diese kleinen 1,6 Liter V6-Motoren mit der großen Leis­tungsdichte die bei 15.000 U/min vermuteten 800–1000 PS erbrin­gen, müssen die Zylinder perfekt und aufs halbe µ genau gehont sein. Doch nicht nur in der Formel 1 spielt das Honen eine entscheidende Rolle, diese Technologie kommt heute bei jedem Verbrennungsmotor weltweit zum Einsatz. Durch die besondere Schleiftechnik beim Honen mit Gehring Maschinen werden die Verbrennung im Motor optimiert, der Verbrauch reduziert, die Sauberkeit erhöht und letztendlich auch Gesundheitsrichtlinien erfüllt. Klar, dass der Maschinenbau dabei ebensolche Höchstleistungen erbringen muss.

Im Komponentenwerk am Gründungsstandort geht man gelassen mit den Qualitätsanforderungen um

In Naumburg gehen die Verantwortlichen damit gelassen um. Dort, an der Gründungsstelle der Firma Gehring in der C.-W.-Gehring-Straße 5 hat 1922 Christoph Willi Gehring sein Unternehmen einst gegründet und 1935 die erste Honmaschine gebaut. Vermutlich war ihm damals noch nicht klar, dass er mit dieser „feineren und präziseren Oberflä­chenbearbeitung von runden Bohrungen“ einmal zum Weltmarkt­führer für diese Maschinentechnologie aufsteigen würde. Heute fertigt Naumburg Basishonmaschinen und –anlagen, die in der Zentrale in Ostfildern bei Stuttgart in den Systembetrieb genommen werden und die Kundenanforderungen erfüllen. Eine grandiose, 24 Meter lange Anlage steht beispielsweise im benachbarten Bad Cannstatt und bearbeitet V6-Motorblöcke mit einer Zykluszeit von unvorstellbaren 32 Sekunden.

Für die Herstellung der hochpräzisen Komponenten verarbeiten die Naumburger Stahl, Edelstahl, Aluminium und Guss. Die vorherrschen­den Prozesse sind Drehen, Fräsen, Bohren und Schleifen. Dafür verwenden die Verantwortlichen seit 2014 den multifunktionellen Zweikomponenten-KSS HYCUT von Oemeta. Partner vor Ort ist der Handels- und Servicepartner HMH Mineralöle.

Komplexe Zielsetzung mit hohen Anforderungen

Die Zielsetzungen damals waren klar: So sollten die Vielfalt der KSS reduziert und fertigungstechnische Fortschritte erzielt werden. Insbesondere legt Gehring Wert auf eine gute Oberflächenqualität. Ferner galt es, die Umwelt weniger zu belasten und hohe Gesundheitsanforderungen zu erfüllen. Regelmäßige Messungen, ein guter Vor-Ort Service und schnelle Reaktionen sollten zum Standard gehören. Dadurch wollte man auch von den starren Zyklen wegkommen, nach denen stur alle dreiviertel Jahr die Einzelbehälter an den Maschinen neu befüllt wurden. Und zu guter Letzt wollte Gehring auch von den hohen Entsorgungskosten runter.

Eines lässt sich vorweg schon sagen: In einer teamorientierten Vor­gehensweise haben QMB Lutz Geweniger, bei Gehring verantwortlich für Arbeitssicherheit, mit Instandhalter Ralf Köppl, das Oemeta Außendienstteam Torsten Schindler und Stephan Ebeling sowie der HMH-Gebietsleiter Peter Wachsmuth diese Ziele sehr schnell erreicht. Dennoch galt es, einige Herausforderungen zu meistern. Allem voran war da das mit 35 °dH und einem Chloridgehalt von 60 mg/l sehr harte Wasser in Naumburg. Des Weiteren gab es viele KSS-Misch­stationen mit wenig Platz. Hinzu kamen die Themen Fremdöl und Schaumbildung mit dem Vorgängerprodukt. Vor allem sollte aber auch die Vielfalt an verschiedenen KSS reduziert werden. „Früher hatte jeder für „seinen Prozess und seine Maschine“ sein „eigenes“ Öl“, erinnert sich Geweniger. „Diese Komplexität mit all den Besonderheiten wollten wir nicht mehr haben. Wir wollten ein multifunktionales Öl finden, das alle Anforderungen erfüllt.“ Gar nicht so einfach, wenn man weiß, dass jeder Zerspanungsprozess auch einen darauf abgestimmten KSS erfordert.

Kühlschmierstoff ist ein hochkomplexes Thema

Stephan Ebeling und Torsten Schindler kennen solche Anforderungen und können darauf reagieren, obwohl sie wissen, „dass KSS ein sehr komplexes Thema in Bezug auf Technik, Umwelt- und Gesundheits­management ist.“ Mit dem Oemeta-eigenen Produkt HYCUT hatten sie gleich einen passenden multifunktionalen Zweikomponenten-KSS im Sinn. Kern des HYCUT-Systems sind Öle auf Esterbasis, die als Bear­beitungsöl, KSS oder Hydraulikmedium eingesetzt werden können, untereinander kompatibel sind und damit zum Beispiel die Zwischenreinigung ersparen können.

Als Schneid- und Schleiföl bietet das wassermischbare HYCUT eine ex­trem hohe Schmierleistung und vermindert so den Werkzeugver­schleiß deutlich. Weil es aus synthetischen Esterölen hergestellt wird, ist es sehr alterungsstabil. Das sichert lange Laufzeiten. Darüber­hinaus sorgt die hohe Reinigungsleistung für saubere Maschinen und Bauteile und speziell beim Schleifen für eine außerordentlich gute Abtragsleistung. Das Besondere an HYCUT als Emulsion ist die Mög­lichkeit, Öl und Additiv separat zu steuern. Das sorgt für eine perfekte Anpassung an unterschiedliche Prozess-, Material- und Schmierleis­tungsanforderungen. Während der gesamten Lebensdauer der Emulsion können die Einzelkomponenten gezielt nachdosiert werden.

Vier Mischstationen für vier Fertigungsprozesse

Nachdem das passende Produkt feststand, ging es nun darum, damit eine Zentralversorgung zu realisieren und dabei die verschiedenen Prozesse Drehen, Bohren, Fräsen und Schleifen mit ihren jeweiligen Anforderungen zu berücksichtigen. An zentraler Stelle sind dafür zwei 1000 Liter Tanks installiert worden, einer für das HYCUT ET 46 und einer für das Additiv BX. Als nächstes wurde eine Verrohrung inklusive Schlauchaufroller und Abgabepistolen bis an die KSS-Tanks installiert. Die Dosierung erfolgt über Dosatron Mischgeräte. Vier Stationen wer­den mittels Schlauchaufroller und Abgabepistole versorgt und je nach Bearbeitungsprozess aufgeteilt.

Entsprechend der verschiedenen Bearbeitungen wird hier die Konzen­tration der einzelnen Komponenten in der erforderlichen Dosierung gesteuert. So kann jeder Fertigungsprozess mit der optimalen Mi­schung, angepasst an die ganz spezifischen Anforderungen an HYCUT, als Bearbeitungsöl oder KSS versorgt werden. Beim Zerspanen bei­spielsweise reichen gerade einmal 3-4 % HYCUT ET 46 und 3 % Additiv BX, beim Schleifen 1-3 % HYCUT und 3 % Additiv BX. Mit dem früher eingesetzten Produkt musste man Konzentrationen von über zehn Prozent fahren.

Die Hallenluft hat sich unmittelbar verbessert

„Ein Ergebnis war sofort spürbar“, berichtet Geweniger, „die Luft in der Halle war sehr schnell besser, die Mitarbeiter fühlten sich woh­ler.“ Ebeling erklärt, warum: „Das esterölbasierte HYCUT bildet auf­grund seiner Tröpfchengröße weniger Aerosole.“ Neben diesem wirtschaftlichen und gesundheitlichen Aspekt stellten sich auch andere Verbesserungen ein: Die Komplexität durch viele Öle war weg, alle Zerspanungsprozesse brachten bessere Oberflächen, die Abtragsleis­tung erhöhte sich und die Werkzeuge hielten länger.

„Vor allem verbesserte sich jedoch die Standzeit des KSS“, berichtet Peter Wachsmuth von HMH, der anfangs die Steuerung und Pflege vor Ort durchführte. Durch regelmäßige Messungen und Protokollierungen der wichtigen Daten wie ph-Wert, Konzentration und weitere, gelang­te man bei Gehring zu einer situationsabhängigen KSS-Neubefüllung. Geweniger freut sich darüber sehr: „Anstatt stur alle neun Monate neu zu befüllen, hält eine Befüllung nun rund zweieinhalb Jahre. Das hat uns echt begeistert.“ Denn das bedeutet seltenere Entsorgung und darüber freut sich nicht nur die Umwelt, sondern auch der Controller. HMH schulte zugleich die Gehring-Mitarbeiter, sodass sie die Pflege und Steuerung nun eigenverantwortlich durchführen. Eine QR-Code gestützte Software soll die Arbeit demnächst noch weiter erleichtern.

Optimale Rezepturen sorgen für ein rundum positives Fazit

Das Fazit ist also rundum positiv. Alle Ziele wurden erreicht. „Das ist auch unseren Chemikern und Anwendungstechnikern in Uetersen zu verdanken“, resümiert Ebeling, „denn die schaffen es immer, für jede Vor-Ort-Situation und jeden Prozess die optimale Lösung zu finden.“

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Text und Bilder auch unter www.pressearbeit.org

„Wir haben unser bor- und biozidfreies Erfolgsprodukt mit modernsten Inhaltsstoffen optimiert“, betont Malte Krone, Leiter Marketing und Produktmanagement bei Oemeta Chemische Werke GmbH. Der relaunchte NOVAMET 920 ist ein wassermischbarer Hochleis­tungs-Kühlschmierstoff, der weiterhin ohne Bor und Formaldehyd auskommt. In Zeiten eines gestiegenen Gesundheits- und Umweltbewusstseins sowie ständig schärferen Gesetzen weist seine neue Zusammenset­zung in die Zukunft. Das Produkt ist auch ohne Biozide äußerst robust und bringt bei anspruchsvoller Zerspa­nung mit langen Standzeiten hervorragende Ergeb­nisse.

Besser ablaufen, weniger verbrauchen

Der Einsatz neuartiger und leistungsfähiger Tenside verbessert die Oberflächensauberkeit und reduziert somit die Anhaftung von Biofilmen. Geeignet für die Bearbeitung von anspruchsvollen Aluminiumlegierun­gen, zähen Stählen, Grauguss und Buntmetallen 
zeigt das neue NOVAMET 920 ein exzellentes Spülverhalten. So verbessert sich die Sauberkeit von Maschinen und Bauteilen spürbar, weil die Emulsion weniger an Bauteilen und Spänen anhaftet. Dieses hervorragende Ablaufverhalten senkt den Verbrauch auf ein Mini­mum, da weniger Schmierstoff ausgetragen wird. Zu­gleich sorgt die gute Benetzungsfähigkeit des Produkts für eine verbesserte Schmier- und Kühlleistung im Zerspanungsprozess. Das macht sich vor allem beim Schruppen mit hohem Vorschub oder beim Räumen bemerkbar.

Es ist besonders gut geeignet für die Zerspanung von sensiblen Werkstoffen und zeichnet sich insbesondere durch hohe Leistungsfähigkeit bei unterschiedlichsten Anwendungen sowie geringen Verbrauch aus. Durch die besonderen Eigenschaften erzielen Anwender des neuen NOVAMET 920 beim Zerspanen hohe Oberflä­chengüten. Das bewährt sich auch bei komplexen Geometrien der Werkstücke. Darüber hinaus zeigt es in den Prozessen Drehen, Bohren, Fräsen und Schleifen hohe Stabilität und lange Standzeiten sowie ein hervorragendes Rückstandsverhalten.

Humanverträglich ohne Kennzeichnungspflicht

Das neue NOVAMET 920 erfüllt nicht nur alle tech­nischen und prozessrelevanten Anforderungen, es ver­bessert durch die hervorragende Humanverträglichkeit auch den Arbeitsschutz nachhaltig. Die sehr gute Hautverträglichkeit ist durch Tests nachgewiesen. Das neue NOVAMET 920 ist nicht kennzeichnungspflichtig gemäß CLP-Richtlinie (EU-GHS).

Oemeta auf der EMO: Halle 6, Stand K67.

Oemeta produziert mit 130 Mitarbeitern am Standort in Deutschland wassermischbare Kühlschmierstoffe, Schneid- und Schleiföle sowie viele andere Schmierstoffe, die in der zerspanenden Fertigung der wichtigsten Industrien eingesetzt werden, etwa der Automobil- und Luftfahrtbranche. Denn überall dort, wo Reibung entsteht, wo gebohrt, geschliffen oder gedreht wird, müssen Kühlschmierstoffe die Hitze ableiten. Das TOP 100-Unternehmen, das sich seit über 100 Jahren mit der Optimierung dieser Produkte beschäftigt, konzentriert sich dabei auf inkrementelle Innovationen, also schrittweise Weiterentwicklungen. „Wir sammeln, ordnen und prüfen Schritt für Schritt, welche potenziellen Ideen für neue Kühlschmierstoffe am Markt ankommen könnten“, erzählt der Geschäftsführer Thomas Vester.

Seit 2008 bringt der Top-Innovator auf Basis dieses „Technology-Roadmappings“ immer wieder neue Ideen auf den Weg. Zugleich tauschen sich die Schleswig-Holsteiner regelmäßig mit Rohstoffherstellern und Hochschulen über neue Materialien und Techniken aus, vor allem Kühlschmierstoffe aus unbedenklicher Chemie. So entstand jüngst ein komplett biozidfreier Kühlschmierstoff, der die Gesundheit der Anwender und die Umwelt schont. Da Oemeta 70 Prozent seines Umsatzes im Ausland erwirtschaftet, zwingen nicht zuletzt auch die sich ständig ändernden Vorschriften das Team zum permanenten Umdenken: „Wir müssen unsere Rezepturen kontinuierlich anpassen und optimieren“, sagt Vester.

TOP 100: der Wettbewerb
Seit 1993 vergibt compamedia das TOP 100-Siegel für besondere Innovationskraft und überdurchschnittliche Innovationserfolge an mittelständische Unternehmen. Die wis-senschaftliche Leitung liegt seit 2002 in den Händen von Prof. Dr. Nikolaus Franke. Franke ist Gründer und Vorstand des Instituts für Entrepreneurship und Innovation der Wirtschaftsuniversität Wien. Mentor von TOP 100 ist der Wissenschaftsjournalist Ranga Yogeshwar. Projektpartner sind die Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung und der BVMW. Als Medienpartner begleiten das manager magazin, impulse und W&V den Unternehmensvergleich. Mehr Infos unter www.top100.de.

„Fertigungsunternehmen erwarten auch für Nischen­themen, wie die Verarbeitung besonderer Materialien, erstklassige und leistungsfähige Kühlschmierstoffe“, betont Malte Krone, Leiter Produktmanagement bei Oemeta Chemische Werke GmbH. Mit drei neuen, wassermischbaren Kühlschmierstoffen für Buntmetal­le, Titanlegierungen und Hartmetalle zeigt Oemeta auf der AMB materialverträgliche Produkte mit besonderen Leistungsmerkmalen. So bietet Novamet 1000 S bei der Bearbeitung von Kupfer und Messing neben hoher Materialverträglichkeit einen hohen Korrosionsschutz. Das hat ein Kupferstreifentest nach ASTM D 130 belegt. Anlagenbauer verfügen damit, genauso wie Hersteller von Ventilen und Pumpen über einen schwefelfreien Kühlschmierstoff, der neueste Anforderungen erfüllt.

Schmierleistung verbessert Standzeiten

Für Titan- oder Nickelbasislegierungen, wie sie bei Hochtemperaturanwendungen oder Implantaten ver­wendet werden, verspricht Novamet 760 hohe Schmier- und außerordentliche Kühlleistung. „insbesondere die gute Schmierleistung verbessert Werkzeugstandzeiten um 20-25 Prozent“, so Krone. Das haben auch Zerspanungsversuche am PTW Darmstadt im Rahmen des Arbeitskreises Titan gezeigt. Zum Einsatz kommt Novamet 760 in der Luftfahrt, der Automobilindustrie und der Medizintechnik.

Hohe Abtragsleistungen bei Hartmetallen verspricht Oemetol 605 HM. Das auf Basis eines GTL-Öls entwickelte Spezialprodukt zeigt eine hohe Spülleistung und verhindert so Schleifbrand in der Werkzeugfertigung, beispielsweise beim Schleifen von Hartmetallfräsern. Darüber hinaus verhindert es die Auslösung von Kobalt aus dem Schleifschlamm.

Hersteller mit großem Erfahrungshintergrund

Ferner zeigt Oemeta auf der weltgrößten internationa­len Ausstellung für Metallbearbeitung seine Kompetenz durch Kundenrückmeldungen, Erfahrungswerte und Forschungsergebnisse. Oemeta auf der AMB: Halle 8, Stand C70, sowie am Stand der PTW Darmstadt, Halle 10, Stand E51.