Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

TU Dortmund entwickelt hochfeste Werkzeuge für die Umformtechnik

03.05.2016

Wenn ein Umformwerkzeug verschleißt, hat das Einfluss auf die Formteile, die damit gefertigt werden: Sie verlieren an Qualität und müssen oft aufwendig nachbearbeitet werden oder sind im schlimmsten Fall gar nicht mehr verwendbar. Eine besondere Oberflächenbeschichtung des Werkzeugs soll jetzt Abhilfe schaffen. Ein interdisziplinäres Team aus Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern der TU Dortmund hat dafür im Sonderforschungsbereich (SFB) 708 eine neuartige Fertigungsmethodik namens „3D-Surface Engineering“ entwickelt.

„Das Thema hat eine hohe industrielle Relevanz. In der Automobil- und Luftfahrtindustrie werden die Karosserieteile und Strukturelemente immer leistungsfähiger, sollen dabei aber auch so leicht wie möglich sein, um Kraftstoffe einzusparen bzw. den Ausstoß schädlicher Treibhausgase zu minimieren.


Der Spritzbrenner trägt eine Hartstoffschicht auf ein Werkzeug auf, das für die Herstellung einer B-Säule aus Blech für die Automobilindustrie verwendet wird.

TU Dortmund

Das bedeutet im Umkehrschluss, dass auch die Werkzeuge, die diese Bauteile aus hochfestem Blech formen, mit der Entwicklung Schritt halten müssen“, erläutert Prof. Wolfgang Tillmann. Der Professor für Werkstofftechnologie an der Fakultät Maschinenbau war Sprecher des Sonderforschungsbereichs.

Mit dem Ziel, verbesserte Umformwerkzeuge herzustellen, ist der SFB 708 im Jahr 2007 an den Start gegangen und hat dazu eine Fertigungsmethodik entwickelt, in der Produktions-, Analyse- und Simulationsverfahren miteinander kombiniert werden. Neun Jahre später – Ende 2015 – wurde der SFB abgeschlossen. Schon bald soll die Industrie von den Ergebnissen profitieren.

Wie also haben die Forscherinnen und Forscher es geschafft, das Werkzeug noch leistungsfähiger, verschleißärmer und vor allem günstiger zu machen?

Die Idee klingt zunächst einfach: „Für die Herstellung des bislang sehr teuren Werkzeugs greifen wir auf einen günstigen und einfachen Grundwerkstoff zurück. Dann funktionalisieren wir seine Oberfläche, indem wir sie mit hochfesten Materialien beschichten“, erläutert Dr. Ingor Baumann, Oberingenieur im Bereich Werkstofftechnologie und Geschäftsführer des SFB.

Beim thermischen Spritzen wird mit Hilfe eines speziellen Brenners ein Zusatzwerkstoff an- oder aufgeschmolzen. Die Spritzpartikel verankern sich auf der Oberfläche und bilden dort eine geschlossene Schicht, die das Werkzeug fester und verschleißbeständiger macht.

Was die Industrie bislang von dieser Idee abgehalten hat, sind die extrem komplexen Oberflächen moderner Umformwerkzeuge. Diese gleichmäßig zu beschichten, ist eine der größten Herausforderungen, die der SFB nach jahrelanger Forschung gemeistert hat. Dazu muss der Roboter, der den Spritzbrenner führt, flexible Bewegungen ausführen können.

In der Industrie beschränkt sich die Beschichtung mittels thermischer Spritzverfahren noch vielfach auf einfache, ebene oder rotationssymmetrische Werkzeuge und Bauteile. Zu groß waren bislang die Anforderungen, die an die Bahnplanung, die Roboterprozessführung, den Beschichtungsprozess und an die Nachbehandlung gestellt werden, um komplexe Oberflächen zu beschichten.

Die neue Fertigungsmethodik kann das leisten. Die Forschenden aus den Bereichen Maschinenbau, Mathematik, Informatik und Statistik haben die Herstellung, Beschichtung und Nachbearbeitung eines komplexen Umformwerkzeugs erfolgreich umgesetzt. Aus dem SFB werden jetzt Projekte abgeleitet, die für den Transfer in die Praxis sorgen.

Weitere Informationen:

http://www.sfb708.tu-dortmund.de

Martin Rothenberg | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Beschichtung lässt Muscheln abrutschen
18.08.2017 | Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg

nachricht PKW-Verglasung aus Plastik?
15.08.2017 | Technische Hochschule Mittelhessen

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen

Am Dienstag, den 22. August wird das Forschungsschiff Polarstern im norwegischen Tromsø zu einer besonderen Expedition in die Arktis starten: Der autonome Unterwasserroboter TRAMPER soll nach einem Jahr Einsatzzeit am arktischen Tiefseeboden auftauchen. Dieses Gerät und weitere robotische Systeme, die Tiefsee- und Weltraumforscher im Rahmen der Helmholtz-Allianz ROBEX gemeinsam entwickelt haben, werden nun knapp drei Wochen lang unter Realbedingungen getestet. ROBEX hat das Ziel, neue Technologien für die Erkundung schwer erreichbarer Gebiete mit extremen Umweltbedingungen zu entwickeln.

„Auftauchen wird der TRAMPER“, sagt Dr. Frank Wenzhöfer vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) selbstbewusst. Der...

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...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

European Conference on Eye Movements: Internationale Tagung an der Bergischen Universität Wuppertal

18.08.2017 | 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

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Eine Karte der Zellkraftwerke

18.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Chronische Infektionen aushebeln: Ein neuer Wirkstoff auf dem Weg in die Entwicklung

18.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Computer mit Köpfchen

18.08.2017 | Informationstechnologie