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Werkstoffwoche Dresden

Neue Werkstoffe für vielfältige Anwendungen

| Autor: Annedore Bose-Munde

Das Know-how eines Bauteils liegt oft auch im Material. Einen Überblick über Trends und Anwendungen im Bereich neue Materialien konnten sich die Besucher auf der Dresdner Werkstoffwoche verschaffen.

( Bild: Fraunhofer IWS Dresden )

Ob neuartige metallische Strukturen, hybride Werkstoffe, Verbundwerkstoffe aus Faserkeramik oder Materialien mit hoher Temperaturbeständigkeit – vom 14. bis 17. September drehte sich alles um neue Werkstoffe. So präsentierten etwa 80 Aussteller neue Werkstoffe und Anwendungen, optimierte Herstellprozesse, Mess- und Prüftechniken sowie Qualitäts- und Zuverlässigkeitsstrategien. Wie umfangreich und komplex das Thema Werkstoffe ist, verdeutlichte das Rahmenprogramm mit einer Vielzahl von Vorträgen und Seminaren rund um die Anwenderindustrien. Außerdem standen 14 teils mehrtägige wissenschaftliche Symposien auf dem Programm, so beispielsweise zu den Themen additive Fertigung, Surface Engineering, Werkstoffe der Energietechnik, Leichtbau oder Umformtechnik.

Dicke Hartstoffschichten für extreme Belastungen

Spezialisten des Fraunhofer-IWS Dresden stellten auf der Messe einen neuen Lösungsansatz vor, welcher die Herstellung harter Beschichtungen im Dickenbereich größer 100 μm ermöglicht. Zwar sind verschleißmindernde PVD-Beschichtungen in der Zerspanungs-, Umform- und Kunststofftechnik seit Jahrzehnten erfolgreich im Einsatz, meist allerdings mit Schichtdicken im Bereich von 3 bis 5 μm. Für hoch belastete Oberflächen bieten dicke, harte Verschleißschutzschichten jedoch einen besseren Schutz. Ihre Herstellung ist aber wesentlich schwieriger.

„Dicke Hartstoffschichten lassen sich prozesssicher herstellen, wenn das Wachstum von Schichtdefekten unterdrückt und die Spannungszustände in der Schicht beherrscht werden“, sagt Dr. Otmar Zimmer, Gruppenleiter PVD-Schichten am Fraunhofer-IWS Dresden. Dies gelingt den Fraunhofer-Forschern mithilfe einer nanolagigen Struktur. Auf diese Weise können mehr als 100 μm dicke Schichten prozesssicher und wirtschaftlich hergestellt werden.

Insbesondere für Werkzeugbeschichtungen ergeben sich damit jetzt neue Perspektiven. So eignen sich die Schichten für Werkzeuge wie Wendeschneidplatten, Fräser, aber auch Ur- und Umformwerkzeuge mit höchster Oberflächengüte. Darüber hinaus ist auch die Beschichtung hoch belasteter Bauteiloberflächen möglich, beispielsweise für die Massivumformung. „Verschiedene Labor- und Einsatztests haben gezeigt, dass die im Fraunhofer-IWS erzeugten dicken Schichten eine hohe Härte und Abrasionsbeständigkeit bei hohen Flächenpressungen besitzen. Im geschmierten Tribosystem weisen sie eine geringe Reibung gegenüber Stahloberflächen sowie eine exzellente Haftfestigkeit auf und neigen weder zur Rissbildung noch zu Kaltaufschweißungen“, unterstreicht Zimmer die Relevanz für Industrieanwendungen.

Verschleißschutz für Getriebe, Motoren und Lager

Verschleißschutzbeschichtungen zur Reibungs- und Verschleißreduzierung für Getriebe, Verbrennungsmotoren und Lager präsentierte die Rewitec GmbH aus Lahnau. Die Nanobeschichtung kommt überall dort zum Einsatz, wo metallische Oberflächen aneinander reiben. Entsprechend breit ist die Anwendungspalette: Getriebe, Lager, Motoren, Kompressoren und vieles mehr.

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