Universität Erlangen-Nürnberg an Forschungsverbund FORLAYER beteiligt
Optimale Lösungen für den Verschleißschutz von Werkzeugen und Bauteilen, die außergewöhnlichen Belastungen ausgesetzt sind, suchen Forschergruppen an bayerischen Universitäten und Forschungsinstituten gemeinsam mit Partnern aus der Industrie im neuen Bayerischen Forschungsverbund FORLAYER. Die Bayerische Forschungsstiftung hat zur Förderung dieser Forschungsarbeiten knapp zwei Millionen Euro bewilligt, mehr als 800.000 davon für drei Teilprojekte, mit denen die Universität Erlangen-Nürnberg im Verbund vertreten ist.
Im Verbund FORLAYER, der sechs Gruppen aus Universitäten und anderen Forschungseinrichtungen mit 21 Industriepartnern vernetzt, geht es vorwiegend darum, verschleißfeste Mehrlagen- und Mehrkomponentenschichten für hochbeanspruchte Werkzeuge zu entwickeln. Innerhalb von drei Jahren sollen anwendungsreife Technologien für eine Verschleißminderung vorliegen.
Von den sechs Teilprojekten im Forschungsverbund werden zwei vom Lehrstuhl für Fertigungstechnologie und eines unter Leitung von Prof. Dr. Robert Singer und Dr. Stefan Rosiwal vom Lehrstuhl Werkstoffkunde und Technologie der Metalle bearbeitet. Bei letzterem Projekt geht es darum, Diamantschichten auf Werkstoffe aufzubringen, die für die konventionelle chemische Abscheidung aus der Gasphase (Chemical Vapour Depositon, CVD) wegen der hohen Prozesstemperaturen und der aggressiven Beschichtungsgase nicht geeignet sind. Durch die mittels CVD-Technik hergestellten Nanodiamantfolien erhält man aus physikalisch/chemischer Sicht die härteste Schutzschicht, die auf dieser Welt möglich ist.
Unter der Leitung von Prof. Dr. Marion Merklein und Prof. Dr. Manfred Geiger werden am Lehrstuhl für Fertigungstechnologie Werkzeugbeschichtungssysteme zur Verbesserung der durch Reibungskräfte verursachten Belastungen beim Presshärten von Blechteilen entwickelt. Ein Anhaften der Platinenbeschichtung am Werkzeug während der Formgebung soll vermieden werden, aber gleichzeitig ein guter Wärmeabfluss vom Werkstück in das Werkzeug gewährleistet sein. Einfluss auf die Wechselwirkung zwischen Werkstück und Werkzeug wird durch eine Werkzeugbeschichtung auf Basis einer Aluminium-Chrom-Vanadium-Schicht ausgeübt; zugleich steuert der strukturelle Aufbau der Schicht den Wärmefluss.
Mehrlagenschichtsysteme für Kaltmassivumformwerkzeuge sind das Entwicklungsziel in einem von Prof. Dr. Ulf Engel geleiteten Teilprojekt am Lehrstuhl für Fertigungstechnologie. In der Industrie werden heute fast ausschließlich einlagige keramische Hartstoffschichten eingesetzt; das weitaus höhere Potential moderner Mehrlagenschichten wird bisher wegen fehlender Bewertungsgrundlagen und Praxiserfahrungen nicht ausgeschöpft. Multifunktionale Schichten können wesentlich besser auf konkrete Anwendungs- und Beanspruchungsfälle abgestimmt werden. Sie sind extrem hart und verschleißfest, zeichnen sich durch eine hohe Dichte und niedrige Rauheit aus und können auf weit geringere Reibungsverluste ausgelegt werden. Praxistests auch im Hinblick auf die Wirtschaftlichkeit sind in den Projekten inbegriffen.
Das Amt des Sprechers hat Prof. Dr. Martin Faulstich vom ATZ Entwicklungszentrum in Sulzbach-Rosenberg übernommen; Stellvertreter ist Prof. Dr. Manfred Geiger, Lehrstuhl für Fertigungstechnologie der Universität Erlangen-Nürnberg.
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