µ-Struktur


Förderkennzeichen: ZF4236502PK6
Projektlaufzeit: 01.10.2016 bis 30.09.2018

Hochleistungswendeschneidplatten mit Spanflächenkühlung und -schmierung

Aufgrund der begrenzten thermischen Belastbarkeit von Zerspanwerkzeugen (z. B. Wendeschneidplatten) konnte die Produktivität in den letzten Jahren praktisch nicht mehr gesteigert werden. Auch Werkzeugbeschichtungssysteme stoßen inzwischen an ihre physikalischen Leistungsgrenzen. Um die Reibung zwischen Werkzeug und Bauteil, die als Hauptursache für Verschleiß zu sehen ist sowie die Anhaftung des Werkstückwerkstoffes auf der Werkzeugschneide zu vermeiden oder zumindest zu minimieren, müssen neue Lösungsansätze verfolgt werden.

Im vorliegenden Projekt soll ein neuartiges Werkzeugsystem mit mikrostrukturierten Werkzeugen und aktiver Kühlschmierstoffzuführung innerhalb der Zerspanzone für Drehwerkzeuge entwickelt werden. Dies beinhaltet auch die Entwicklung eines passenden Hochdruckpumpsystems, eines Drehwerkzeughalters sowie der Wendeschneidplatten, da vergleichbare Technologien und Geräte am Markt noch nicht verfügbar sind.

Ziel des ifw Jena ist es, mittels Ultrakurzpulslaser Mikrostrukturen im Bereich der Werkzeugspanfläche einzubringen, um die Kontaktfläche bzw. das thermomechanische Lastkollektiv zwischen ablaufendem Span und Werkzeug zu minimieren. Des Weiteren soll durch Laserablation die Hauptbohrung zur Kühlschmiermittelzufuhr in die Werkzeugrohlinge eingebracht und diese in einem weiteren Schritt durch das Einbringen von Mikrobohrungen mit der Werkzeugspanfläche verbunden werden.