Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Strömungsmechanische Untersuchungen zum Späneflug beim Nutsägen bzw. -fräsen von Holz und Holzwerkstoffen als Grundlage für eine gezielte Späneerfassung 2

Die Spanerfassung in Produktionsbetrieben der Holzbearbeitung ist wegen der gesundheitsschädlichen Wirkung, der Brand- und Explosionsgefahr durch Holzstäube und der hohen Energiekosten seit längerem im Fokus von Anwendern, Maschinen- und Werkzeugherstellern. Die Tatsache, dass die Spanerfassungsproblematik noch nicht umfassend gelöst werden konnte zeigt, dass eine effektive und effiziente Methodik für die Konstruktion, Bewertung und Optimierung von Erfassungselementen fehlt. Daher soll im angestrebten Forschungsvorhaben die Strömungssimulation des Spanflugs bei der Zerspanung von Holzwerkstoffen als Methodik für die Konstruktion von Erfassungselementen etabliert werden. Simulationen können insbesondere bei Untersuchungen von Absaughauben neue Erkenntnisse liefern, weil die Vorgänge innerhalb einer Haube in der Regel nicht sichtbar sind und zudem mit sehr hoher Geschwindigkeit ablaufen, was eine experimentelle Untersuchung schwierig macht. Das Erarbeiten einer Simulationsmethodik zielt darauf ab, die Vorteile der numerischen Simulation für KMU nutzbar zu machen. KMU ist es aufgrund knapper Ressourcen im Bereich Personal und bei der Finanzierung notwendiger Messtechnik nicht möglich, die Kennwertermittlung, Modellbildung und Modellvalidierung selbst durchzuführen. Die dokumentierten numerischen Untersuchungen sollen als Vorlagen für die Unternehmen dienen und Optimierungsmöglichkeiten aufzeigen. Außerdem wird der Kostenaufwand für KMU kalkulierbar und eine erfolgreiche Anwendung gesichert. Die numerische Simulation gibt Maschinen-, Werkzeugherstellern und Simulationsdienstleistern die Möglichkeit, die Effizienz bestehender und neuer Absaugprodukte zu verbessern, Entwicklungskosten zu senken und ihre Wirtschaftlichkeit und Wettbewerbsfähigkeit zu erhöhen.