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 Schwarzer Stickstoff: Bayreuther Forscher entdecken neues Hochdruck-Material und lösen ein Rätsel des Periodensystems
29.05.2020 | Universität Bayreuth

nachricht Ein wichtiger Schritt zum Neuromorphen Rechnen: richtungsweisende Arbeit aus Dresden
28.05.2020 | Technische Universität Dresden

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Neuartiges Covid-19-Schnelltestverfahren auf Basis innovativer DNA-Polymerasen entwickelt

Eine Forschungskooperation der Universität Konstanz unter Federführung von Professor Dr. Christof Hauck (Fachbereich Biologie) mit Beteiligung des Klinikum Konstanz, eines Konstanzer Diagnostiklabors und des Konstanzer Unternehmens myPOLS Biotec, einer Ausgründung aus der Arbeitsgruppe für Organische Chemie / Zelluläre Chemie der Universität Konstanz, hat ein neuartiges Covid-19-Schnelltestverfahren entwickelt. Dieser Test ermöglicht es, Ergebnisse in der Hälfte der Zeit zu ermitteln – im Vergleich zur klassischen Polymerase-Ketten-Reaktion (PCR).

Die frühe Identifikation von Patienten, die mit dem neuartigen Coronavirus (SARS-CoV-2) infiziert sind, ist zentrale Voraussetzung bei der globalen Bewältigung...

Im Focus: Textilherstellung für Weltraumantennen startet in die Industrialisierungsphase

Im Rahmen des EU-Projekts LEA (Large European Antenna) hat das Fraunhofer-Anwendungszentrum für Textile Faserkeramiken TFK in Münchberg gemeinsam mit den Unternehmen HPS GmbH und Iprotex GmbH & Co. KG ein reflektierendes Metallnetz für Weltraumantennen entwickelt, das ab August 2020 in die Produktion gehen wird.

Beim Stichwort Raumfahrt werden zunächst Assoziationen zu Forschungen auf Mond und Mars sowie zur Beobachtung ferner Galaxien geweckt. Für unseren Alltag sind...

Im Focus: Biotechnologie: Enzym setzt durch Licht neuartige Reaktion in Gang

In lebenden Zellen treiben Enzyme biochemische Stoffwechselprozesse an. Auch in der Biotechnologie sind sie als Katalysatoren gefragt, um zum Beispiel chemische Produkte wie Arzneimittel herzustellen. Forscher haben nun ein Enzym identifiziert, das durch die Beleuchtung mit blauem Licht katalytisch aktiv wird und eine Reaktion in Gang setzt, die in der Enzymatik bisher unbekannt war. Die Studie ist in „Nature Communications“ erschienen.

Enzyme – in jeder lebenden Zelle sind sie die zentralen Antreiber für biochemische Stoffwechselprozesse und machen dort Reaktionen möglich. Genau diese...

Im Focus: Biotechnology: Triggered by light, a novel way to switch on an enzyme

In living cells, enzymes drive biochemical metabolic processes enabling reactions to take place efficiently. It is this very ability which allows them to be used as catalysts in biotechnology, for example to create chemical products such as pharmaceutics. Researchers now identified an enzyme that, when illuminated with blue light, becomes catalytically active and initiates a reaction that was previously unknown in enzymatics. The study was published in "Nature Communications".

Enzymes: they are the central drivers for biochemical metabolic processes in every living cell, enabling reactions to take place efficiently. It is this very...

Im Focus: Innovative Sensornetze aus Satelliten

In Würzburg werden vier Kleinst-Satelliten auf ihren Start vorbereitet. Sie sollen sich in einer Formation bewegen und weltweit erstmals ihre dreidimensionale Anordnung im Orbit selbstständig kontrollieren.

Wenn ein Gegenstand wie der Planet Erde komplett ohne tote Winkel erfasst werden soll, muss man ihn aus verschiedenen Richtungen ansehen und die...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Gebäudewärme mit "grünem" Wasserstoff oder "grünem" Strom?

26.05.2020 | Veranstaltungen

Dresden Nexus Conference 2020 - Gleicher Termin, virtuelles Format, Anmeldung geöffnet

19.05.2020 | Veranstaltungen

Urban Transport Conference 2020 in digitaler Form

18.05.2020 | Veranstaltungen

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

Wie sich Nervenzellen zum Abruf einer Erinnerung gezielt reaktivieren lassen

29.05.2020 | Biowissenschaften Chemie

Wald im Wandel

29.05.2020 | Agrar- Forstwissenschaften

Schwarzer Stickstoff: Bayreuther Forscher entdecken neues Hochdruck-Material und lösen ein Rätsel des Periodensystems

29.05.2020 | Materialwissenschaften

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