Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Hart auf Draht

30.01.2002


Mit finiten Elementen lassen sich Walzprozesse simulieren und optimieren. Zwischen den großen Stützwalzen aus Stahl (blau), den Arbeitswalzen aus Keramik (orange) und dem Draht (rot) treten hohe Kräfte auf.

© Fraunhofer IWM


Prüfstand mit Walzen aus dem keramischen Werkstoff Siliciumnitrid

© Fraunhofer IWM


Drähte werden an allen Ecken und Enden der Welt gezogen. Doch werden sie nicht nur gezogen, sondern häufig gewalzt. Wesentlich härter als Metalldrähte und -bänder müssen die Walzen sein, die ihnen die gewünschten Abmessungen oder ein Profil verleihen. Das wichtigste Merkmal der dafür verwendeten Stähle und Hartmetalle wie Wolframkarbid ist deren Verschleißbeständigkeit. Denn möglichst lang sollen die Walzwerke mit bis zu zehn Metern pro Sekunde einen Draht gleichbleibend hoher Qualität ausspucken. Was liegt da näher, als Walzen aus verschleißfesteren Keramiken - wie etwa Siliciumnitrid - herzustellen? Weitere Vorteile dieses harten Materials gegenüber Stahl: Es hält höhere Temperaturen aus (Draht wird oft heiß gewalzt), haftet nicht so stark am Walzgut und ist leicht. Der Nachteil höherer Kosten wird durch die mehrfach verlängerte Standzeit des Werkzeugs wieder ausgeglichen.

»Ganz so einfach ist es nicht«, weiß Dr. Andreas Kailer vom Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM aus Erfahrung. »Sonst würden wir in Freiburg keine aufwendigen numerischen Simulationen durchführen. Damit optimieren wir einerseits den Sinterprozess der Keramik, um riss- und spannungsfreie Walzen zu erhalten. Andererseits hilft uns der Computer, den Walzprozess selbst besser zu verstehen. Denn messtechnisch sind die bei der Verformung des Drahtes im Walzspalt auftretenden Kräfte kaum zugänglich.«

Auf reale Versuche kann dennoch nicht verzichtet werden, und dazu bauten die Wissenschaftler einen Walzprüfstand. Dabei geht es um Fragen wie: In welcher Weise hängt der Verschleiß der keramischen Oberfläche mit ihrer Festigkeit und Rauheit zusammen? Wie beeinflusst dies das Anhaften des gewalzten Metalls? Welche Verfahren der Oberflächenbearbeitung bieten sich für die Keramiken an? Wie lässt sich der Verbrauch von Kühlschmierstoffen reduzieren?

Viele solcher Fragen sind nach einem Jahr Projektlaufzeit bereits gelöst. Nun sind die Forscher auf Draht, denn es steht eine entscheidende Phase bevor: Die ersten Keramikwalzen müssen bei den kooperierenden Unternehmen den Härtetest bestehen. Die dort gewonnenen Erfahrungen werden dazu dienen, Keramiken und Walzprozesse weiter zu verbessern.

Dr. Andreas Kailer | Mediendienst

Weitere Berichte zu: Draht Keramik Walze Walzprozess

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Dem Fettfinger zu Leibe rücken: Neuer Nanolack soll Antifingerprint-Oberflächen schaffen
15.06.2018 | Fraunhofer-Institut für Mikrostruktur von Werkstoffen und Systemen IMWS

nachricht Turbolader für den Lithium-Akku
08.06.2018 | Forschungszentrum Jülich

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: AchemAsia 2019 in Shanghai

Die AchemAsia geht in ihr viertes Jahrzehnt und bricht auf zu neuen Ufern: Das International Expo and Innovation Forum for Sustainable Chemical Production findet vom 21. bis 23. Mai 2019 in Shanghai, China statt. Gleichzeitig erhält die Veranstaltung ein aktuelles Profil: Die elfte Ausgabe fokussiert auf Themen, die für Chinas Prozessindustrie besonders relevant sind, und legt den Schwerpunkt auf Nachhaltigkeit und Innovation.

1989 wurde die AchemAsia als Spin-Off der ACHEMA ins Leben gerufen, um die Bedürfnisse der sich damals noch entwickelnden Iindustrie in China zu erfüllen. Seit...

Im Focus: AchemAsia 2019 will take place in Shanghai

Moving into its fourth decade, AchemAsia is setting out for new horizons: The International Expo and Innovation Forum for Sustainable Chemical Production will take place from 21-23 May 2019 in Shanghai, China. With an updated event profile, the eleventh edition focusses on topics that are especially relevant for the Chinese process industry, putting a strong emphasis on sustainability and innovation.

Founded in 1989 as a spin-off of ACHEMA to cater to the needs of China’s then developing industry, AchemAsia has since grown into a platform where the latest...

Im Focus: Li-Fi erstmals für das industrielle Internet der Dinge getestet

Mit einer Abschlusspräsentation im BMW Werk München wurde das BMBF-geförderte Projekt OWICELLS erfolgreich abgeschlossen. Dabei wurde eine Li-Fi Kommunikation zu einem mobilen Roboter in einer 5x5m² Fertigungszelle demonstriert, der produktionsübliche Vorgänge durchführt (Teile schweißen, umlegen und prüfen). Die robuste, optische Drahtlosübertragung beruht auf räumlicher Diversität, d.h. Daten werden von mehreren LEDs und mehreren Photodioden gleichzeitig gesendet und empfangen. Das System kann Daten mit mehr als 100 Mbit/s und fünf Millisekunden Latenz übertragen.

Moderne Produktionstechniken in der Automobilindustrie müssen flexibler werden, um sich an individuelle Kundenwünsche anpassen zu können. Forscher untersuchen...

Im Focus: First real-time test of Li-Fi utilization for the industrial Internet of Things

The BMBF-funded OWICELLS project was successfully completed with a final presentation at the BMW plant in Munich. The presentation demonstrated a Li-Fi communication with a mobile robot, while the robot carried out usual production processes (welding, moving and testing parts) in a 5x5m² production cell. The robust, optical wireless transmission is based on spatial diversity; in other words, data is sent and received simultaneously by several LEDs and several photodiodes. The system can transmit data at more than 100 Mbit/s and five milliseconds latency.

Modern production technologies in the automobile industry must become more flexible in order to fulfil individual customer requirements.

Im Focus: ALMA entdeckt Trio von Baby-Planeten rund um neugeborenen Stern

Neuartige Technik, um die jüngsten Planeten in unserer Galaxis zu finden

Zwei unabhängige Astronomenteams haben mit ALMA überzeugende Belege dafür gefunden, dass sich drei junge Planeten im Orbit um den Säuglingsstern HD 163296...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Künstliche Intelligenz – Schafft der Mensch seine Arbeit ab?

15.06.2018 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz zur Asteroidenforschung in Garching

13.06.2018 | Veranstaltungen

Meteoriteneinschläge und Spektralfarben: HITS bei Explore Science 2018

11.06.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

EMAG auf der AMB: Hochproduktive Lösungen für die vernetzte Automotive-Produktion

15.06.2018 | Messenachrichten

AchemAsia 2019 in Shanghai

15.06.2018 | Messenachrichten

Dem Fettfinger zu Leibe rücken: Neuer Nanolack soll Antifingerprint-Oberflächen schaffen

15.06.2018 | Materialwissenschaften

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics