Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Schichten für ein langes Werkzeugleben

14.10.2002


Werkzeuge zum Biegen, Drücken oder Tiefziehen von Aluminium und Edelstahl hatten bisher keine hohe Lebenserwartung: An ihrer Oberfläche klebten schon bald Kaltaufschweißungen, Metallreste, die Beschädigungen des Werkstücks oder Werkzeugs verursachen


In der Praxis mussten Werkzeuge daher häufig gereinigt oder frühzeitig ausgetauscht werden. Auf der EuroBLECH 2002 (22-24. Oktober) stellen Forscher vom Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik IST in Braunschweig neuartige Werkzeugbeschichtungen vor, die die Adhäsion von Kaltaufschweißungen verhindern und gleichzeitig hochbelastbar sind.

Harte Kohlenwasserstoffschichten gelten schon seit längerem als heißer Kandidat für die Beschichtung von Umformwerkzeugen. Diamond-Like-Carbon, kurz DLC, verhindert die Adhäsion von Aluminium oder Edelstahl. Die Anwendungstests waren bisher allerdings ernüchternd: »Es zeigte sich immer wieder, dass DLC-Schichten den hohen Belastungen an Umformwerkzeugen nicht gewachsen waren: Da konventionelle DLC-Schichten sehr spröde sind, bekommen sie schon bei der geringsten Überlastung Risse, die dann zum vorzeitigen Versagen der Schicht führen«, erklärt Martin Weber,


Im Labor des Fraunhofer-Instituts gelang es dem Diplom-Ingenieur zusammen mit seinen Kollegen die Belastbarkeit der DLC-Schichten deutlich zu steigern. »Das Werkzeug wird zunächst mit einer Abfolge aus weichen Metallschichten und stützenden Hartstoffschichten überzogen, bevor die Kohlenstoffschicht aufgebracht wird. Bei Überlastung können sich die weichen Zwischenlagen begrenzt verformen und Spannungen abbauen. Die stützende Hartstoffschicht wirkt gleichzeitig als zusätzliche Verschleißschutzschicht« erläutert Weber. In Tests erwies sich das Mehrschichtsystem als erheblich belastbarer als herkömmliche Kohlenstoffbeschichtungen. Dadurch können die positiven Eigenschaften der Kohlenstoffschichten für Anwendungen nutzbar gemacht werden, die früher zu einer raschen Zerstörung der Beschichtung geführt hätten.

Mittlerweile haben die Fraunhofer-Forscher die ersten Werkzeuge mit den neuen Mehrschichtsystemen veredelt und erfolgreich erprobt. Auf der EuroBLECH in Hannover ist in Halle 11, Stand C13 ein solches Werkzeug zur Herstellung von T-Stücken aus Edelstahl der Firma TowerAutomotive Hydroforming zu sehen. Außerdem ein Werkzeugsatz zur Herstellung von Getränkedosen aus Aluminium. »Je nach Belastungsfall kommen hier unterschiedliche Varianten des Mehrschichtsystems zum Einsatz. Die Oberflächenqualität der Werkstücke ist sehr gut, die Werkzeuge zeigen so gut wie keine Kaltaufschweißungen mehr und müssen deutlich seltener ausgetauscht werden,« resümiert Weber.

Neben der Entwicklung von neuen Mehrschichtsystemen für Umformwerkzeuge aus Stahl wird am Fraunhofer-Institut in Braunschweig auch an verschleißfesten Schichten für Umformwerkzeuge aus Kunststoff gearbeitet. Kunststoffwerkzeuge werden besonders für die Herstellung von Prototypen und Kleinserien angewendet.

Dr. Johannes Ehrlenspiel | IST

Weitere Berichte zu: ALUMINIUM DLC-Schicht Edelstahl Mehrschichtsystem Schicht Umformwerkzeug Werkzeug

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Europäisches Exzellenzzentrum für Glasforschung
17.03.2017 | Friedrich-Schiller-Universität Jena

nachricht Vollautomatisierte Herstellung von CAD/CAM-Blöcken für kostengünstigen, hochwertigen Zahnersatz
16.03.2017 | Fraunhofer-Institut für Silicatforschung ISC

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Im Focus: Designer-Proteine falten DNA

Florian Praetorius und Prof. Hendrik Dietz von der Technischen Universität München (TUM) haben eine neue Methode entwickelt, mit deren Hilfe sie definierte Hybrid-Strukturen aus DNA und Proteinen aufbauen können. Die Methode eröffnet Möglichkeiten für die zellbiologische Grundlagenforschung und für die Anwendung in Medizin und Biotechnologie.

Desoxyribonukleinsäure – besser bekannt unter der englischen Abkürzung DNA – ist die Trägerin unserer Erbinformation. Für Prof. Hendrik Dietz und Florian...

Im Focus: Fliegende Intensivstationen: Ultraschallgeräte in Rettungshubschraubern können Leben retten

Etwa 21 Millionen Menschen treffen jährlich in deutschen Notaufnahmen ein. Im Kampf zwischen Leben und Tod zählt für diese Patienten jede Minute. Wenn sie schon kurz nach dem Unfall zielgerichtet behandelt werden können, verbessern sich ihre Überlebenschancen erheblich. Damit Notfallmediziner in solchen Fällen schnell die richtige Diagnose stellen können, kommen in den Rettungshubschraubern der DRF Luftrettung und zunehmend auch in Notarzteinsatzfahrzeugen mobile Ultraschallgeräte zum Einsatz. Experten der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin e.V. (DEGUM) schulen die Notärzte und Rettungsassistenten.

Mit mobilen Ultraschallgeräten können Notärzte beispielsweise innere Blutungen direkt am Unfallort identifizieren und sie bei Bedarf auch für Untersuchungen im...

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Im Focus: Giant Magnetic Fields in the Universe

Astronomers from Bonn and Tautenburg in Thuringia (Germany) used the 100-m radio telescope at Effelsberg to observe several galaxy clusters. At the edges of these large accumulations of dark matter, stellar systems (galaxies), hot gas, and charged particles, they found magnetic fields that are exceptionally ordered over distances of many million light years. This makes them the most extended magnetic fields in the universe known so far.

The results will be published on March 22 in the journal „Astronomy & Astrophysics“.

Galaxy clusters are the largest gravitationally bound structures in the universe. With a typical extent of about 10 million light years, i.e. 100 times the...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungen

Lebenswichtige Lebensmittelchemie

23.03.2017 | Veranstaltungen

Die „Panama Papers“ aus Programmierersicht

22.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Förderung des Instituts für Lasertechnik und Messtechnik in Ulm mit rund 1,63 Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise

TU-Bauingenieure koordinieren EU-Projekt zu Recycling-Beton von über sieben Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise