Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Reduzierung von Kaltaufschweißungen durch gezielte Anpassung des Seebeck‐Koeffizienten von Werkzeugwerkstoffen mittels Laserauftragschweißen

Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es, die Adhäsionsbildung beim Scherschneiden und Umformen zu reduzieren, um so der Entstehung von Flitter vorzubeugen sowie die Prozessstabilität und Standmenge von Werkzeugen zu steigern. In diesem Forschungsvorhaben wird das thermoelektrische Verhalten des Werkzeugwerkstoffs gezielt an den des Blechwerkstoffes angepasst. Stimmen beide Seebeck-Koeffizienten überein, werden natürlich entstehende Thermoströme unabhängig von der Temperaturentwicklung im Werkzeug unterdrückt und so die Adhäsionsbildung auf ein Minimum begrenzt. Um dies zu erreichen wird ein Werkzeugwerkstoff mittels Laserauftragsschweißen mit einem geeigneten Pulverwerkstoff beschichtet, wodurch ein kombiniertes System, in welchem sich die Seebeck-Koeffizienten von Grund- und Schichtwerkstoff summieren, entsteht. Zur definierten Einstellung der Schichten wird im Rahmen dieses Projekts ein analytisches Modell aufgebaut, welches die Auswirkungen verschiedener elementarer Legierungszusätze sowie der Prozessparameter des Laserauftragschweißens auf den Seebeck-Koeffizienten und die Ausprägung der Schichten beschreibt. Da das beantragte Forschungsvorhaben zu einer signifikanten Verbesserung der Werkzeugstandzeiten und der Prozessstabilität, bei gleichzeitiger Senkung der Wahrscheinlichkeit von Werkzeugschäden führt, steigern die Erkenntnisse in direkter Weise die Wettbewerbsfähigkeit und Produktionssicherheit von KMU. Zudem profitieren Firmen aus dem Sektor des Laserauftragschweißens wie beispielsweise Lohnbeschichter, Anlagenhersteller und Pulverhersteller durch ein neues Marktsegment im Bereich des Verschleißschutzes von Werkzeugen.