Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTSTeilprojekt: Werkstoffentwicklung und Charakterisierung, Hartmetall
Das Ziel des Verbundvorhabens ist es eine neue Klasse von Zerspanungswerkzeugen zu entwickeln, die sehr hohen thermomechanischen Belastungen standhalten. Dieses Ziel soll durch eine zweigeteilte Entwicklung erreicht werden. Im ersten Abschnitt soll ein Schneidstoff hoher Warmhärte, d.h. hohem Verschleißwiderstand für Zerspanungstemperaturen von 400 °C bis 800 °C entwickelt werden. Die Überführung des warmharten Schneidstoffs zu einem einsatzfähigen Werkzeugprototyp erfolgt anschließend im Rahmen einer Werkzeugentwicklung. Dabei wird eine Schneidgeometrie erarbeitet und in Zerspanungsversuchen getestet werden, die sehr hohe Zerspanungskräfte aufnehmen kann und die im Bereich der Schneide entstehende Wärme bestmöglich abführt. Kommerziell verfügbare Hartmetalle verlieren bereits ab 300 °C deutlich an Härte und Festigkeit. Dies führt bei den wirtschaftlich attraktiven schnellen Zerspanungsprozessen zu erhöhtem Verschleiß an der Werkzeugschneide. Die damit einhergehende Verringerung der Standzeit ist besonders drastisch bei der Bearbeitung von schwer zerspanbaren Materialien und verursacht zusätzliche Fertigungskosten. Mit Hilfe einer neuen Werkzeuggeneration aus einem Schneidstoff hoher Warmhärte und hinreichender Zähigkeit können innovative Materialien für Hochleistungsprodukte, wie warmfeste Ni-Basislegierungen, effizienter und damit kostengünstiger zerspant werden. Damit steigt die Attraktivität dieser Materialien für Anwendungen bei denen bisher die hohen Fertigungskosten eine Markteinführung verhinderten.
Das Fraunhofer IKTS arbeitet an der werkstofflichen Schlüsselkomponente des Gesamtvorhabens, der Entwicklung von Hartmetallen mit erhöhter Warmhärte.
Finanzierung: SAB/EFRE
Projektzeitraum: September 2017 bis August 2019
Projektpartner:
- Dr. Gühring KG – Chemnitz
- BRAND Werkzeug- und Maschinenbau GmbH - Oederan
