Success Stories

Verbesserte Schichtsysteme für die effiziente Zerspanung von Luftfahrtwerkstoffen

Innovativer Ansatz für eine verbesserte Architektur von Hartstoffschichten für high-end Bearbeitungswerkzeuge

Bild: www.ceratizit.com

Fräswerkzeug im Einsatz // Bild: www.ceratizit.com

In Zeiten der Globalisierung und des damit verbundenen Massenflugverkehrs werden die Leistungsfähigkeit und die Effizienz moderner Triebwerke immer wichtiger. Zentrale Entwicklungs­ziele sind die Minimierung des Treibstoffverbrauchs, die Reduktion des Schadstoffausstoßes und des Gewichtes.

Zur Erreichung dieser Ziele werden maßgeschneiderte moderne Hochleistungswerkstoffe benötigt, für deren Bearbeitung Spezialwerkzeuge notwendig sind, die höchsten Beanspruchungen standhalten können.

Fertigungsprozesse, bei denen Späne entstehen (z.B. Fräsen, Drehen, Bohren) zählen zur Gruppe der Zerspanungsprozesse. Die dafür verwendeten Werkzeuge (Bild oben) werden typischerweise mit Hartstoffbeschichtungen versehen, um ihre Zerspanungsleistung zu erhöhen (d.h. schnellere Bearbeitung wird möglich) und ihre Standzeit zu steigern (d.h. die Werkzeuge halten länger).

Im Rahmen einer bereits langjährigen Kooperation tragen Leobner Wissenschaftler wesentlich zur Verbesserung solcher Hartstoffschichten für schwer zerspanbare Werkstoffe für die Luftfahrtindustrie bei. Ein kürzlich erreichter Meilenstein der Arbeiten ist das Know-how basierte Design von derartigen Schichtwerkstoffen, Grenzflächen und Schicht­architekturen, um Schichtwerkstoffe mit deutlich verbesserten Eigenschaften zu realisieren.

Durch Anwendung des verfügbaren einzigartigen Portfolios von modernen Charakterisierungs­methoden konnte die Leistungsfähigkeit von Titannitrid/Titandiborid (TiN/TiB2) beschichteten Hochleistungswerkzeugen deutlich gesteigert werden.

Wirkungen und Effekte

Mit einem neuen, innovativen Grenzflächendesign, das darauf beruht, die Chemie und damit die Eigenschaften graduell zu ändern, ist ein wesentlicher Schritt zum weiteren Ausbau der Vorreiterrolle sowohl der Unternehmens- als auch der Wissenschaftspartner auf dem Gebiet der Hartstoffschichten für schwer zerspanbare Werkstoffe gelungen.

Die Produktivität und Zuverlässigkeit der Werkzeuge beim Kunden konnte damit signifikant gesteigert werden.

Die Entwicklung bzw. stetige Verbesserung von beschichteten Werkzeugen für die Hochleistungs­zerspanung stärkt die Position der Unternehmens­partner in diesem Segment enorm und festigt deren Rolle als Marktführer in diesem Bereich. Das wiederum hat einen positiven Einfluss auf Image (Stichwort „high-tech“) und den Umsatz der Unternehmenspartner. Dies schafft folglich neue bzw. erhält bestehende Arbeitsplätze.

 

Projektkoordination
Dr. Michael Tkadletz
Projektleiter
Lehrstuhl für Funktionale Werkstoffe und Werkstoffsysteme
Montanuniversität Leoben
T +43 (0) 3842 402 – 4237
michael.tkadletz(at)unileoben.ac.at

Projektpartner
CERATIZIT Austria GmbH, Österreich
CERATIZIT Luxemburg S.àr.l., Luxemburg
Lehrstuhl für Funktionale Werkstoffe und Werkstoffsysteme, Montanuniversität Leoben, Österreich

 

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