Metallische Gläser als Bindung für Schleifwerkzeuge – Herstellung und Einsatzverhalten

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Berend Denkena
• Fachliche Zuordnung: Spanende und abtragende Fertigungstechnik
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 549320959

Bindungen von Schleifbelägen aus metallischen Gläsern ermöglichen durch eine Kombination der Vorteile von keramischen und metallischen Bindungen die Herstellung von Schleifwerkzeugen für das Hochleistungsschleifen mit einer Steigerung der Leistungsgrenzen. Diese ergeben sich durch ein verbessertes Selbstschärfungsverhalten gegenüber metallischen Bindungen bei einer höheren Bindungsfestigkeit und Wärmeleitfähigkeit gegenüber keramischen Bindungen. Um dies zu erreichen, müssen die Eigenschaften der neuartigen Bindung und deren Auswirkungen auf den Schleifprozess bekannt sein. Ziel des Forschungsvorhabens ist daher Wissen über die Zusammenhänge zwischen dem Herstellprozess, den Eigenschaften des Schleifbelages und dem Einsatzverhalten von Schleifscheiben mit einer Bindung aus metallischem Glas beim Schleifen zu schaffen. Dieses Ziel erfordert die Betrachtung der gesamten Prozesskette von der Legierungsauswahl bis hin zum Einsatzverhalten des Werkzeugs. Dafür müssen verschiedene Teilziele erreicht werden, in welche sich das Forschungsvorhaben strukturell gliedert. Zu Projektbeginn ist nicht bekannt, welche Legierung von metallischen Gläsern für den Einsatz als Bindung in Schleifbelägen geeignet ist. Daraus ergibt sich für das erste Teilziel Wissen über die Bindungseigenschaften abhängig der Zusammensetzung metallischer Gläser hinsichtlich von Schleifbelägen zu erlangen. Ebenso ist nicht bekannt, wie der Herstellprozess in Abhängigkeit von der jeweiligen Legierungszusammensetzung auszulegen ist. Das zweite Teilziel ist es daher Kenntnisse über den Einfluss des Sinterprozesses auf die Eigenschaften von metallischen Gläsern zu gewinnen. Weiterhin steht kein Wissen über das Einsatzverhalten von Schleifscheiben mit Bindungen aus metallischen Gläsern zur Verfügung. Daher ist das dritte Teilziel das Einsatzverhalten der Schleifscheiben in Abhängigkeit der Belagseigenschaften zu verstehen. Das vierte Teilziel besteht in der Verfügbarkeit eines empirischen Modells, das den Zusammenhang zwischen den Schleifbelagseigenschaften der metallischen Gläser, der Einsatzvorbereitung sowie dem Einsatzverhalten beschreibt und somit für die Auslegung von Schleifwerkzeugen auf Basis der metallischen Gläser verwendet werden kann.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen