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 Plättchen statt Kügelchen machen Bildschirme sparsam
20.01.2020 | Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH Zürich)

nachricht Miniatur-Doppelverglasung: Wärmeisolierendes und gleichzeitig wärmeleitendes Material entwickelt
17.01.2020 | Max-Planck-Institut für Polymerforschung

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: New roles found for Huntington's disease protein

Crucial role in synapse formation could be new avenue toward treatment

A Duke University research team has identified a new function of a gene called huntingtin, a mutation of which underlies the progressive neurodegenerative...

Im Focus: A new look at 'strange metals'

For years, a new synthesis method has been developed at TU Wien (Vienna) to unlock the secrets of "strange metals". Now a breakthrough has been achieved. The results have been published in "Science".

Superconductors allow electrical current to flow without any resistance - but only below a certain critical temperature. Many materials have to be cooled down...

Im Focus: DKMS-Studie zum Erfolg von Stammzelltransplantationen

Den möglichen Einfluss von Killerzell-Immunoglobulin-ähnlichen Rezeptoren (KIR) auf den Erfolg von Stammzelltransplantationen hat jetzt ein interdisziplinäres Forscherteam der DKMS untersucht. Das Ergebnis: Bei 2222 Patient-Spender-Paaren mit bestimmten KIR-HLA-Kombinationen konnten die Wissenschaftler keine signifikanten Auswirkungen feststellen. Jetzt wollen die Forscher weitere KIR-HLA-Kombinationen in den Blick nehmen – denn dieser Forschungsansatz könnte künftig Leben retten.

Die DKMS ist bekannt als Stammzellspenderdatei, die zum Ziel hat, Blutkrebspatienten eine zweite Chance auf Leben zu ermöglichen. Auch auf der...

Im Focus: Gendefekt bei Zellbaustein Aktin sorgt für massive Entwicklungsstörungen

Europäische Union fördert Forschungsprojekt „PredActin“ mit 1,2 Millionen Euro

Aktin ist ein wichtiges Strukturprotein in unserem Körper. Als Hauptbestandteil des Zellgerüstes sorgt es etwa dafür, dass unsere Zellen eine stabile Form...

Im Focus: Programmable nests for cells

KIT researchers develop novel composites of DNA, silica particles, and carbon nanotubes -- Properties can be tailored to various applications

Using DNA, smallest silica particles, and carbon nanotubes, researchers of Karlsruhe Institute of Technology (KIT) developed novel programmable materials....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Tagung befasst sich mit der Zukunft der Mobilität

22.01.2020 | Veranstaltungen

ENERGIE – Wende. Wandel. Wissen.

22.01.2020 | Veranstaltungen

KIT im Rathaus: Städte und Wetterextreme

21.01.2020 | Veranstaltungen

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

Lass uns eine Zelle bauen

22.01.2020 | Biowissenschaften Chemie

Messtechnische Unterstützung für chirurgische Eingriffe

22.01.2020 | Medizintechnik

Naturstoffe gegen Fibrose und diastolische Herzschwäche entdeckt

22.01.2020 | Biowissenschaften Chemie

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