LithoMill
Entwicklung eines Schaftfräsers aus einem Verbundwerkstoff auf Gesteinsmehlbasis - LithoMill
Fräswerkzeuge in der spanenden Fertigung werden zu einem Großteil aus Schnellarbeitsstahl (High-Speed Steel (HSS)) oder Hartmetall (HM) hergestellt. Letztere bestehen vorwiegend aus den Komponente Wolframkarbid und Kobalt. Sowohl Wolfram als auch Kobalt stellen ressourcenbeschränkte Rohstoffe dar. So wird z. B. das Vorkommen von 64,1 % der weltweiten Kobaltreserven in der Demokratischen Republik Kongo als kritisch eingestuft.
Neben der beschränkten Verfügbarkeit ist auch die energieintensive Verarbeitung von Wolfram und Kobalt bei der Hartmetallherstellung problematisch. Daher geht die Herstellung des Werkzeuges mit rund einem Drittel in die Energiebilanz spanender Fertigungsprozesse ein. Bei der Herstellung von VHM-Werkzeugen mit Innenkühlung beträgt der Energieeinsatz bspw. rund 36,6 MJ pro kg Hartmetall. Dieser Energieeinsatz setzt sich wiederum hauptsächlich aus den energieintensiven Prozessschritten Pulvermischen, Sintern und mechanischer Nachbearbeitung zusammen.
Im Forschungsvorhaben LithoMill sollen die Rohstoffe Wolfram und Kobalt durch gut verfügbare und aus umwelttechnischer Sicht unbedenkliche Gesteinsmaterialien ersetzt werden. Die Werkzeuge werden additiv gefertigt und im Anschluss mit einer hochfesten Beschichtung versehen, um den Anforderungen an die Kunstostoff- und Aluminiumzerspanung gerecht zu werden.
Projektprofil
Laufzeit: 01.10.2021 - 31.01.2024
Förderung: Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand (Bundesministerium für Wirtschaft und Energie)
Projektpartner:
Kontakt: Prof. Dr.-Ing. Thorsten Gerdes, Stefan Zelder, Frank Bayer