Ganzheitliche Entwicklung von verschleißbeständigen PVD-Trockenschmierstoffschichten für die spanende Trockenbearbeitung

• Antragstellerin: Professorin Dr.-Ing. Christina Berger
• Fachliche Zuordnung: Materialien und Werkstoffe der Sinterprozesse und der generativen Fertigungsverfahren
• Förderung: Förderung von 2003 bis 2006
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5379573

Alleine in Deutschland werden in der metallverarbeitenden Industrie jährlich hunderttausende von Tonnen Kühlschmierstoffe eingesetzt. Eine verschärfte Gesetzgebung beim Umgang mit den Emulsionen und die damit verbundenen zusätzlichen Kosten für den Schutz von Boden, Wasser und Luft lassen den Anteil der Aufwendungen für Kühlschmierstoffe an den Gesamtherstellungskosten auf einen nicht mehr zu vernachlässigenden Faktor anwachsen. Zusätzlich zu den potentiellen Gefahren für die Umwelt tritt durch den fein zerstäubten Kühlschmierstoffnebel auch eine erhebliche Gesundheitsgefährdung der Mitarbeiter auf. In der Zerpanung ist die Trockenbearbeitung, die Bearbeitung ohne Emulsion, die konsequenteste Lösung zur Vermeidung von Risiken und Kosten durch den Kühlschmierstoffeinsatz. Um trotz des Wegfalls der Kühl- und Schmierfunktion der Emulsion eine technisch und wirtschaftlich sinnvolle Zerspanung zu ermöglichen , muß die Werkzeugentwicklung auf diese Bearbeitungsart abgestimmt werden. Neben dem Einsatz von Schneidstoffen mit hoher Warmfestigkeit und neuen Werkzeuggeometrien kommt der Werkzeugbeschichtung eine zentrale Rolle zu. Durch den Einsatz von Werkzeugbeschichtungen können erfolgsversprechende Ergebnisse bei der Trockenbearbeitung erzielt werden. Die Auswahl kommerziell erhältlicher Werkzeugbeschichtungen ist heute jedoch noch stark eingeschränkt. Durch die Entwicklung und Erschließung neuer Schichtsysteme kann die Trockenbearbeitung als eine innnovative, umweltschonende und kostengünstige Fertigungsmethode erschlossen werden. Zur ganzheitlichen Schichtentwicklung sollen sowohl die in umfassenden Modellversuchen gewonnenen Erkenntnisse zu den Verschleißmechanismen, Oxidation und Temperaturbelastung, als auch die Ergebnisse und Auswertungen aus praktischen Versuchen herangezogen werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen