Neuer Forschungsverbund FORLAYER

In Bayern sind im Bereich der Automobilindustrie zahlreiche klein- und mittelständische Unternehmen in den Bereichen Aluminiumguss, Kunststoffspritzguss, Blechumformung und Kaltmassivumformung tätig. Diese Unternehmen sind hohem Kostendruck ausgesetzt und können durch längere Werkzeugstandzeiten maßgeblich ihre Herstellungskosten senken.

Die Branche setzt pro Jahr mehrere Milliarden Euro um, der Anteil der Werkzeugtechnik an den Produktionskosten beträgt rund 20 %. Die Werkzeuge sind heute hohen Beanspruchungen durch Mehrfachbelastungen, wie hohen Temperaturen und schnellen Temperaturwechseln, aggressiven Umgebungsbedingungen und starken mechanischen Belastungen ausgesetzt. Allein durch die Lebensdauererhöhung der Werkzeuge von 10 % lassen sich pro Jahr Einsparpotenziale in dreistelliger Millio­nenhöhe realisieren.

Die Bayerische Forschungsstiftung fördert den neuen Verbund mit 2 Mio. Euro, die Industrie unterstützt den Verbund mit weiteren 2,25 Mio. Euro. Sprecher von FORLAYER ist Prof. Dr.-Ing. Martin Faulstich, Vorstandsvorsitzender des ATZ Entwicklungszentrums, Sulzbach-Rosenberg und Inhaber des Lehrstuhls für Rohstoff- und Energietechnologie der Technischen Universität München. „Immer anspruchsvollere Werkstoffe erfordern auch immer anspruchsvollere Werkzeuge zu deren Verarbeitung. Wir wollen neue leistungsfähigere Verschleißschichten entwickeln, um die Standzeit der Werkzeuge zu verlängern und damit die Kosten zu senken. Innovative Verschleißschichten sichern insbesondere die Wettbewerbsfähigkeit des Mittelstands" betont Prof. Faulstich.

Die Forschergruppen sind an der Ludwig-Maximilians-Universität München, der Technischen Universität München, der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen sowie am ATZ Entwicklungszentrum in Sulzbach-Rosenberg tätig. Gemeinsam mit einem Konsortium aus 21 Industriepartnern aus den Bereichen Automotive, Beschichtungstechnik sowie Anlagen- und Werkzeugbau haben sie sich anspruchsvolle Ziele für die nächsten drei Jahre gesetzt. Zahlreiche Werkstoffe und Werkzeuge brauchen maßgeschneiderte Schutzschichten.

Beispielhaft für diese Innovationen sind: Beschichtungsverfahren, in dem mehrere Materialien räumlich und flächig definiert, auch auf unzugänglichen Wirkflächen aufgebracht und Werkzeuge schneller hergestellt werden können. Robotergesteuerte und damit reproduzierbare Verbundschichten mit selbst aushärtenden Oberflächen eröffnen neue Perspektiven in anderen Branchen. Beschichtungen mit ultrafeinen, besonders harten Einlagerungen ergeben neue Anwendungsmöglichkeiten. Flexible höchstfeste Verschleißschutzfolien aus Nanodiamant erlauben, Werkzeugoberflächen aus Aluminium oder Stahl zu schützen. Reduktion der Anhaftungsneigung und -reibung, ein verbesserter Wärmeübergang und kürzere Wartungsintervalle verbessern das Presshärten. Nicht zuletzt werden moderne Prüfverfahren entwickelt, damit die Haltbarkeit und Lebensdauer der innovativen Verschleißschutzschichten getestet werden können.