Innovation für die Kaltumformung durch neues Verfahren bei laserbeschichteten Werkzeugen

Einer Pforzheimer Forschergruppe ist es erstmals gelungen, ein Verfahren zu entwickeln, das einen deutlichen Fortschritt im Bereich der laserbeschichteten Werkzeuge für die Kaltumformung in der industriellen Fertigung bringen wird.

Für die Herstellung eines Werkzeugs, das zum Umformen von Metallen eingesetzt wird, z.B. eine hochwertige Walze, wird es zukünftig für die Firma Bühler & Co. GmbH möglich sein, anstelle des teuren Voll-Hartmetalls einen preiswerten Grundwerkstoff (z.B. Stahl) einzusetzen, der durch die neue Lasertechnologie mit einer harten Beschichtung (Wolframkarbid) versehen wird.

Die Lasertechnologie ermöglicht durch die dosierbare Wärmequelle das Aufschmelzen und gezielte Auftragen des Werkstoffs auf einer runden Form in einer bisher kaum bekannten hohen Qualität. Dabei wird bei der spiralförmigen Beschichtung (wobei auch ein mehrfaches Schichtungsverfahren möglich ist) eine Oberflächenhärte erreicht, die im 4-stelligen Bereich der Vickershärteskala (normaler härtbarer Stahl hat hier z.B. typische Werte von ca. 800 HV) anzusiedeln ist. Durch diesen Herstellungsweg erhält die Walze drei Vorteile: Sie hat außen an der Verschleißstelle die geforderte harte Beschichtung und innen den geforderten zähen Kern. Zudem ist eine frühzeitige gezielte Überarbeitung der dem Verschleiß unterliegenden Walzen möglich. Die Lebensdauer einer solchen Walze wird drastisch erhöht und die Kunden profitieren zukünftig von niedrigeren Anschaffungs- und Reparaturkosten.

Das von Andreas Baum und Ursula Christian entwickelte Verfahren, so Professor Dr. Norbert Jost, Leiter des diesjährigen Technik Forums, ist in dieser Form, d.h. der bestimmten Abfolge spezifischer Arbeitsschritte, bisher unerforscht gewesen. „Dank der Unterstützung durch die Max- und Erni-Bühler-Stiftung konnten die beiden Forscher ein solches innovatives Verfahren entwickeln.“

Die Max- und Erni-Bühler-Stiftung unterstützt seit 2001 die Forschungsarbeiten der Hochschule Pforzheim auf den hier in herausragender Weise interdisziplinär agierenden Gebieten der Fertigungstechnologie (Professor Dr. Roland Wahl) und der Werkstofftechnologie (Professor Dr. Norbert Jost). Insgesamt erhält das Forscherteam durch die Stiftung – vertreten durch den Vorstand Dr. Werner Hansis – 100.000 Euro pro Jahr, die für Sachmittel (Prüfgeräte, Materialien, etc.) und die Finanzierung von zwei Mitarbeiterstellen eingesetzt werden. Das Förderziel der Max- und Erni-Bühler-Stiftung ist die Unterstützung von Forschungen auf den Gebieten der Kaltumformung.

Die neuesten Ergebnisse der „kleinen aber feinen“ Pforzheimer Forschergruppe werden einmal im Jahr an der Hochschule Pforzheim während des Technik Forums einer breiten Fachöffentlichkeit vorgestellt. Beim heutigen 7. Technik-Forum, werden neben diesem herausragenden Highlight noch drei weitere höchstinteressante Beiträge aus der Praxis präsentiert: So wird über das „Kaltmassivumformen mit Keramikwerkzeugen“ sowie eine „spezielle Tänzerregelung bei hochpräzisen Walzprozessen“ und über „LEXT – einer neuartigen hochauflösenden 3-D Oberflächenanalyse mit UV-Laser-Mikroskopie“ berichtet werden. Das Forum findet ab 14.00 Uhr im Hörsaal THA (Technik-Gebäude der Hochschule) statt.