Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neues Werkzeugmaterial zum Patent angemeldet

04.11.2011
Spritzgießformen aus verschleißfesten Keramiken

Hochleistungskeramiken zeichnen sich durch eine hohe Härte, Steifigkeit und Festigkeit aus. Daher eignen sie sich insbesondere, um verschleißbeanspruchte Bauteile im Werkzeug- und Formenbau herzustellen.


Draht- und senkerodiertes keramisches Demonstrationsteil (links) und drahterodier-tes Zahnrad aus DiMaCer. (Fotos: IFKB)

Richard Landfried, Dr. Frank Kern und Prof. Rainer Gadow vom Institut für Fertigungstechnologie keramischer Bauteile (IFKB) der Universität Stuttgart ist es zusammen mit dem Graveurbetrieb Leonhardt aus Hochdorf gelungen, eine Mischkeramik zu entwickeln, die sich durch funkenerosive Verfahren verhältnismäßig kostengünstig und präzise bearbeiten lässt. Ein Patent für ihre Erfindung haben die Projektpartner bereits angemeldet.

Discharge Machinable Ceramics, kurz DiMaCer, heißt die an der Uni Stuttgart entwickelte verschleißfeste Mischkeramik. Übersetzt bedeutet der Begriff etwa „Erodierbare Keramik“. Insbesondere Spritzgießformen und Werkzeuge für das Strangpressen sollen aus der neuen Keramik hergestellt werden. Diese Werkzeuge werden in weiten Feldern der Keramik- und Kunststoffverarbeitung angewendet, um beispielsweise Bauteile für die Automobiltechnik, für medizintechnische Geräte oder für Konsumgüter in großen Stückzahlen zu fertigen.´

Das Problem war bisher, dass in den Spritzgießformen mit der Zeit Verschleißspuren auftreten, welche die Standzeit dieser Werkzeuge begrenzen. Dadurch schießen die Produktionskosten für die Bauteile in die Höhe, weil die Produktion zunächst ausfällt bis die alten Werkzeuge wieder instandgesetzt oder neue angeschafft werden.

Die Werkzeuge hingegen aus verschleißfesten Werkstoffen wie Hochleistungskeramiken zu fertigen, hat sich bis jetzt wirtschaftlich kaum gelohnt, weil der Fertigungsaufwand zu hoch war. Mit den konventionellen Fertigungsverfahren, zum Beispiel Schleifen und Polieren, konnten darüber hinaus die für den keramischen Spritzguss notwendigen komplexen Strukturen der Präzisionswerkzeuge, insbesondere schmale und tiefe Aussparungen und Innenradien, nicht hergestellt werden. Diese Strukturen lassen sich mit dem Verfahren der Funkenerosion zwar herstellen, dafür muss das zu bearbeitende Werkzeugmaterial allerdings elektrisch leitend sein – ein Merkmal, das auf die am häufigsten eingesetzten Strukturkeramiken nicht zutrifft.

Die Wissenschaftler am IFKB und die Projektpartner vom Graveurbetrieb haben daher im Rahmen eines vom Bundeswirtschaftsministerium geförderten AiF-Projekts die mechanischen Struktureigenschaften von Hochleistungskeramiken mit elektrischer Leitfähigkeit kombiniert. Dadurch lässt sich die entwickelte mehrphasige Mischkeramik prob-lemlos senk- und drahterodieren. „Die Bearbeitungsgenauigkeit und Qualität der erzeugten Oberfläche hat all unsere Erwartungen übertroffen: Es treten keine Risse senkrecht zur Oberfläche auf und die erodierten Oberflächen sind sehr glatt. Die erreichbaren Schnittge-schwindigkeiten sind ähnlich hoch wie beim Erodieren von Hartmetall“, sagt Landfried. An praxisnahen Versuchen konnte der Ingenieur zudem nachweisen, dass die Verschleißfestigkeit der neuen Keramik mindestens zehnmal höher ist als die von gehärtetem Stahl.

Ansprechpartner: Richard Landfried, Institut für Fertigungstechnologie keramischer Bauteile, Tel. 0711/685-68316,
e-mail: richard.landfried@ifkb.uni-stuttgart.de
Text und Bild unter
www.uni-stuttgart.de/hkom/presseservice/mediendienst/12/tm4.html

Andrea Mayer-Grenu | Universität Stuttgart
Weitere Informationen:
http://www.uni-stuttgart.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Maschinenbau:

nachricht Gewicht von Robomotion-Greifer um 60 Prozent reduziert
31.07.2017 | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA

nachricht Assistenzsysteme für die Blechumformung
28.07.2017 | Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Maschinenbau >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Mit Barcodes der Zellentwicklung auf der Spur

Darüber, wie sich Blutzellen entwickeln, existieren verschiedene Auffassungen – sie basieren jedoch fast ausschließlich auf Experimenten, die lediglich Momentaufnahmen widerspiegeln. Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums stellen nun im Fachjournal Nature eine neue Technik vor, mit der sich das Geschehen dynamisch erfassen lässt: Mithilfe eines „Zufallsgenerators“ versehen sie Blutstammzellen mit genetischen Barcodes und können so verfolgen, welche Zelltypen aus der Stammzelle hervorgehen. Diese Technik erlaubt künftig völlig neue Einblicke in die Entwicklung unterschiedlicher Gewebe sowie in die Krebsentstehung.

Wie entsteht die Vielzahl verschiedener Zelltypen im Blut? Diese Frage beschäftigt Wissenschaftler schon lange. Nach der klassischen Vorstellung fächern sich...

Im Focus: Fizzy soda water could be key to clean manufacture of flat wonder material: Graphene

Whether you call it effervescent, fizzy, or sparkling, carbonated water is making a comeback as a beverage. Aside from quenching thirst, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have discovered a new use for these "bubbly" concoctions that will have major impact on the manufacturer of the world's thinnest, flattest, and one most useful materials -- graphene.

As graphene's popularity grows as an advanced "wonder" material, the speed and quality at which it can be manufactured will be paramount. With that in mind,...

Im Focus: Forscher entwickeln maisförmigen Arzneimittel-Transporter zum Inhalieren

Er sieht aus wie ein Maiskolben, ist winzig wie ein Bakterium und kann einen Wirkstoff direkt in die Lungenzellen liefern: Das zylinderförmige Vehikel für Arzneistoffe, das Pharmazeuten der Universität des Saarlandes entwickelt haben, kann inhaliert werden. Professor Marc Schneider und sein Team machen sich dabei die körpereigene Abwehr zunutze: Makrophagen, die Fresszellen des Immunsystems, fressen den gesundheitlich unbedenklichen „Nano-Mais“ und setzen dabei den in ihm enthaltenen Wirkstoff frei. Bei ihrer Forschung arbeiteten die Pharmazeuten mit Forschern der Medizinischen Fakultät der Saar-Uni, des Leibniz-Instituts für Neue Materialien und der Universität Marburg zusammen Ihre Forschungsergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Advanced Healthcare Materials. DOI: 10.1002/adhm.201700478

Ein Medikament wirkt nur, wenn es dort ankommt, wo es wirken soll. Wird ein Mittel inhaliert, muss der Wirkstoff in der Lunge zuerst die Hindernisse...

Im Focus: Exotische Quantenzustände: Physiker erzeugen erstmals optische „Töpfe" für ein Super-Photon

Physikern der Universität Bonn ist es gelungen, optische Mulden und komplexere Muster zu erzeugen, in die das Licht eines Bose-Einstein-Kondensates fließt. Die Herstellung solch sehr verlustarmer Strukturen für Licht ist eine Voraussetzung für komplexe Schaltkreise für Licht, beispielsweise für die Quanteninformationsverarbeitung einer neuen Computergeneration. Die Wissenschaftler stellen nun ihre Ergebnisse im Fachjournal „Nature Photonics“ vor.

Lichtteilchen (Photonen) kommen als winzige, unteilbare Portionen vor. Viele Tausend dieser Licht-Portionen lassen sich zu einem einzigen Super-Photon...

Im Focus: Exotic quantum states made from light: Physicists create optical “wells” for a super-photon

Physicists at the University of Bonn have managed to create optical hollows and more complex patterns into which the light of a Bose-Einstein condensate flows. The creation of such highly low-loss structures for light is a prerequisite for complex light circuits, such as for quantum information processing for a new generation of computers. The researchers are now presenting their results in the journal Nature Photonics.

Light particles (photons) occur as tiny, indivisible portions. Many thousands of these light portions can be merged to form a single super-photon if they are...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Einblicke ins menschliche Denken

17.08.2017 | Veranstaltungen

Eröffnung der INC.worX-Erlebniswelt während der Technologie- und Innovationsmanagement-Tagung 2017

16.08.2017 | Veranstaltungen

Sensibilisierungskampagne zu Pilzinfektionen

15.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Scharfe Röntgenblitze aus dem Atomkern

17.08.2017 | Physik Astronomie

Fake News finden und bekämpfen

17.08.2017 | Interdisziplinäre Forschung

Effizienz steigern, Kosten senken!

17.08.2017 | Messenachrichten