Werkzeuge verbessert am MCL

"Unsere Spezialität ist die Analyse, Entwicklung und Optimierung von Werkzeugen"

Werkzeuge sind ein wesentlicher Innovationstreiber aber auch Kostenfaktor in der industriellen Fertigung. Das Zusammenspiel von Werkzeug und zu bearbeitenden Materialien bedeutet immer das Aufeinandertreffen unterschiedlicher Werkstoffe in Extremsituationen. Das Ziel der Materialforschung des MCL ist es, Werkzeuge langlebiger und effizienter sowie Fertigungsprozesse kostengünstiger zu gestalten oder überhaupt neue Fertigungsmöglichkeiten zu erschließen. Damit wird die Grundlage geschaffen, mittels innovativer Werkzeugentwicklungen neue Werkstoffe zu bearbeiten oder neue Formen zu designen; in kleinen und kleinsten Dimensionen ebenso wie bei außergewöhnlichen Größen.

Die Perfektionierung der Verarbeitung

Jede Veränderung der Form oder des inneren Aufbaus von Werkstoffen geht mit der Optimierung jener Werkzeuge einher, die sie in die passende Form bringen – ob ein Werkstoff für eine Anwendung überhaupt geeignet ist, hängt oft vom Werkzeug ab, das ihn in Form bringt. Auf Basis seiner Expertise für höchst feste Werkzeugwerkstoffe bietet das MCL seine Entwicklungs-, Simulations- und Prüfleistungen auch überall dort an, wo zwei Materialien in der Fertigung aufeinander treffen. Das MCL ist damit auf dem besten Weg, ein hoch gesetztes Ziel zu erreichen: das international führende Zentrum für Werkzeugtechnologie und -fertigung zu werden.

Werkstoffe für Werkzeuge

"Wir stehen für Innovation am laufenden Band."

Basierend auf der Charakterisierung der Struktur und der Eigenschaften von Werkstoffen entwickelt das MCL gemeinsam mit seinen Partnern innovative Werkstoffe und Beschichtungen für Werkzeuge.

  • Entwicklung von Werkstoffen: Werkzeugstähle, Stähle mit besonderen physikalischen Eigenschaften, Hartmetalle, Nickel- und kohlenstoffbasierte Werkzeugmaterialien, Harte und tribologische Beschichtungen
  • Charakterisierung von Werkstoffstrukturen und Werkstoffeigenschaften

Werkzeugdimensionierung und Werkzeugverhalten

"Wir wissen, was ein Werkzeug im Inneren zusammenhält"

Die langjährige Expertise des MCL ermöglicht Simulationen zum Verhalten der unterschiedlichsten Werkzeuge an der Grenze ihrer Belastungsfähigkeit. Das Ergebnis sind zuverlässige Belastungsberechnungen und Voraussagen zur Standzeit als Basis für die optimierte Planung von Prozessketten und für innovative Wege zur weiteren Optimierung von Werkzeugen. Weiters verfügt das MCL über die Methoden und Ausstattung die notwendigen Simulationsdaten aufzunehmen:

  • Wissensbasierte Auslegung hochbelastbarer Werkzeuge inkl. Werkstoffauswahl
  • Schadensanalyse und Berechnung der Standzeit von Werkzeugen
  • Verkürzung von Prozessketten und Zykluszeiten
  • Simulation des Werkzeugverhaltens im Einsatz für Druckgusswerkzeuge, Schmiedewerkzeuge, Kaltmassivumformwerkzeuge, Dreh-, Stanz- und Bohrwerkzeuge inkl. Wendeschneidplatten, Feinschneidewerkzeuge, Tunnelbohrwerkzeuge

Werkzeugoptimierung durch gezielte Anpassung an die lokalen Beanspruchungen

"Die richtigen Eigenschaften an der richtigen Stelle"

Ausgehend von der Berechnung der Werkzeugbelastung bei Fertigungsprozessen erarbeitet das MCL Konzepte zur Anpassung der Werkzeugeigenschaften an die lokale Belastung (gezielter inhomogener Werkzeugaufbau). Dies umfasst:

Technologien zur gezielten Anpassung von Werkstoffen im Einsatz:

  • Wärmebehandlung
  • Oberflächentechnik – mechanisch, chemisch und thermochemisch

 

Vorausberechnung der lokalen Eigenschaften nach der Herstellung:

  • Härte, Zähigkeits- und Eigenschaftsverteilungen

 

Simulation des Verhaltens und der Eigenschaften inhomogener Werkzeuge im Einsatz:

  • Rissbildung und -wachstum in inhomogen aufgebauten Werkzeugen
  • Lebensdauer inhomogen aufgebauter Werkzeuge

Beispiele

"Die Werkzeuge unserer Kunden und Partner formen die Welt"

Das MCL liefert Grundlagenforschung, Simulationen und experimentelle Ergebnisse, auf deren Basis seine Auftraggeber und Partner Werkzeuge herstellen, welche die Möglichkeiten von Fertigungsprozessen neu definieren.

  • Bohrer von Leiterplatten-Mikrobohrern bis hin zu Tunnelbohrsystemen mit mehreren Metern Durchmesser
  • Erschließen neuer Fertigungsmöglichkeiten durch Einsatz von Hartmetallen
  • Entwicklung ausgefeilter Charakterisierungs- und Prüftechniken für Werkstoffe mit Festigkeiten von mehr als 8000 MPa auch bei erhöhten Temperaturen