Innovationsfelder

Verschleißreduktion und nachhaltige Schichtentwicklung

An Schichten und Oberflächen ergeben sich ergänzende und erweiterte Anforderungen. Hierfür werden neue Ansätze entwickelt, um die Gesamtnutzungsdauer von beschichteten Werkzeugen und Bauteilen zu erhöhen. Aufgabenstellungen können bspw. sein 

  • Alternative Schichtwerkstoffe und Beschichtungsprozeduren
  • Reduktion des Verschleißes und Verbesserung des tribochemischen Verhaltens
  • Wirkzusammenhänge bei unterschiedlichen Anforderungen
  • Schichten für spezifische Arbeitsaufgaben 
     

Effizienter Ressourceneinsatz

Nicht nur die Fertigung, sondern auch die Anwendung der Bauteile und Werkzeuge müssen hinsichtlich Energie- und Ressourceneinsatz optimal gestaltet werden, um die Nachhaltigkeit des Gesamtprozesses zu gewährleisten. Hierbei sind sowohl effiziente Prozesse als auch alternative Nutzungsmöglichkeiten bzw. Werkstoffe notwendig.

  • Werkstoffsubstitution und Einsatz kostengünstiger Rohstoffe
  • Verbessertes Recycling von Werkstoffen
  • Energierückgewinnung und verbesserte Energieeffizienz
  • Triobologische Optimierung von Fertigungsprozessen
     

Werkzeug- und Bauteilaufbereitung

Die Aufbereitung beschichteter Werkzeuge und Bauteile ermöglicht einen zyklischen Einsatz und führt zu finanziellen Einsparungen und ökologischen Vorteilen durch reduzierten Ressourcenbedarf. Anforderungen für eine effektive Aufbereitung liegen in definierten Belastungsszenarien und angepassten Prozessketten:

  • Definierte Verschleißerkennung für angepasste Fertigungsprozesse
  • Merkmalerkennung verschlissener Werkzeuge für Nacharbeits- und Korrekturdefinition
  • Nachschleiftechnologie
  • Abstimmung der Schritte bis zum Recycling und vorbeugende Wartung
     

Prozessoptimierung und smarte Automation

Für automatisierte Prozesse und optimierte Prozessketten und deren Steuerung sind sowohl Regelungsmechanismen sind auch Möglichkeiten der Datenerfassung und der Datenauswertung notwendig. Alternative und hybride Prozessketten spielen hierbei ebenso eine Rolle wie additive Fertigung und Lasermaterialbearbeitung. Entwicklungstreiber hierfür werden sein:

  • Erstellung eines „digitalen Zwillings“ zur Prozessbegleitung
  • Automatisierte Zustandserfassung und Klassifikation
  • Erfassung und Verknüpfung von Prozessdaten
  • Smarte Nutzung von Prozessdaten zur Regelung von Fertigungsprozessen
     

Mission

Internationale Konkurrenzfähigkeit bedarf neben den erstklassigen technischen Merkmalen von Werkzeugen und Maschinenkomponenten und gewachsener Kundenbindung weiterer Erfolgsfaktoren. Zahlreiche Studien internationaler Beratungsunternehmen belegen, dass Kunden und Marktumfeld immer mehr Wert auf Nachhaltigkeit legen. 
Zu den internationalen Megatrends, die sich in der Nachhaltigkeit wiederfinden und sich auf die Bewertung und Wettbewerbsfähigkeit von Produkten auswirken, zählen

  • Energieeffizenz und Dekarbonisierung
  • Werkstoffsubstitution und kostengünstige Rohstoffe
  • Kreislaufwirtschaft und Reusing
  • Intelligente Automatisierung

Für zukunftsfähige Produktionsverfahren ist deshalb die Verknüpfung ökonomischer und ökologischer Aspekte zur Gewährleistung von Nachhaltigkeit und Ressourceneffizienz unabdingbar. Unser Fokus liegt hierbei in Produkten und Verfahren zur Verbesserung der Nutzungs- und Gebrauchseigenschaften und einem nachhaltig ausgerichteten Produktlebenszyklus.

Ziele

Unser Ziel ist es, die Prozesskette rund um die Herstellung und den Einsatz von Werkzeugen und Komponenten mit einer Technologie auszustatten, die es erlaubt, eine nachhaltige, ressourcenschonende, zuverlässige Kreislaufwirtschaft zu etablieren.
Unter unserem erweiterten Leitgedanken in der jetzigen Projektphase II „Aufwerten und wiederverwenden statt wegwerfen“ verfolgen wir den Ansatz einer deutlichen Steigerung der Gesamtnutzungsdauer von Werkzeugen und Komponenten durch

  • Beschichtung, Wiederbeschichtung und Nachnutzung.
  • Substitution kostenintensiver Werkstoffe
  • Etablierung Ressourceneffizienter Prozesse

Damit sind finanzielle Einsparungen und ökologische Vorteile wie eine Minimierung des Ressourcenbedarfs, des Energieeinsatzes und des CO2-Verbrauchs sowie eine signifikante Steigerung der Nachhaltigkeit der Produktion möglich.