Prozessentwicklung zur Substitution von Hartmetallschneidstoffen bei Säge- und Fräswerkzeugen
Hartmetallschneidstoffe werden auf Grund ihrer vielseitig positiven Eigenschaften aktuell in vielen Anwendungen eingesetzt. Dabei handelt es sich um gesinterte Werkstoffe, die überwiegend aus Wolframcarbid (bis ca. 90%) bestehen. Die Europäische Union stuft den Grundwerkstoff Wolfram jedoch als „kritischen Rohstoff“ ein. Die Gründe hierfür sind die fast vollständige Förderung des Grundmaterials außerhalb der Europäischen Union mit China und Russland als Hauptanbieter auf dem Weltmarkt. Dies hat maßgeblichen Einfluss auf die Verfügbarkeit und die Preisentwicklung, was sich insbesondere durch eine sehr deutliche Volatilität des Rohstoffpreises bemerkbar macht. Seit 2005 waren zwischenzeitliche Preissteigerungen um den Faktor vier zu verzeichnen.
Das Vorhaben verfolgt deshalb das primäre Ziel keramische Schneidwerkzeuge als wirtschaftliche Alternative zu Hartmetallwerkzeugen für Massenmärkte zu entwickeln. Die Verfügbarkeit keramischer Schneidstoffe ist im Vergleich unproblematisch. Außerdem verfügen Sie über eine Vielzahl von Varianten mit positiven Eigenschaften für den Zerspanprozess. Die Prozesse zur Herstellung entsprechender Werkzeuge stellen derzeit jedoch noch die wesentlichen Hürden für einen Einsatz in größeren Stückzahlen dar. Zudem sind die potenziellen Anwendungsfelder weitgehend unbekannt.
Inhalte des Forschungsvorhabens
- Schaffung des Basiswissens in Bezug auf die Leistungsfähigkeit der keramischen Schneidstoffe im unterbrochenen Schnitt
- Technologische Gestaltung und Untersuchung von konventionellen und unkonventionellen Füge- und Schleifprozessen
Es steht die Entwicklung einer grundsätzlichen Prozesskette zur Herstellung der Werkzeuge im Vordergrund. Neben der reinen technischen Machbarkeit stehen jedoch auch die Anwendbarkeit und Leistungsfähigkeit der Werkzeuge im Fokus.
Forschungspartner
Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA
Universität Stuttgart
Institut für Werkzeugmaschinen IfW
Hochschule Furtwangen University
Kompetenzzentrum für Spanende Fertigung KSF
Projektform
Das Vorhaben folgt einer Bekanntmachung über die Förderung von wirtschaftsnahen Forschungsprojekten im Themenfeld „Technologischer Ressourcenschutz“ und wird durch das Ministerium für Finanzen und Wirtschaft (MFW) des Landes Baden-Württemberg gefördert.
Laufzeit
01.11.2015 – 31.10.2017