Science
25.01.2018

Neues Christian-Doppler-Labor in Leoben

Forscher im neuen Labor an der Montanuni in Leoben arbeiten an „Lebensverlängerung“ von Hartmetallbeschichtungen und wollen Schadensmechanismen besser verstehen.

Die begrenzte Lebensdauer von Werkzeugen in der Metallverarbeitung ist eine große Herausforderung der Zerspanungsindustrie. Stabile Schneidwerkzeuge mit widerstandsfähigen Beschichtungen sind daher gefragt. Die Lebenszeitverlängerung der hoch beanspruchten Materialien ist Ziel des „Christian-Doppler-Labors für moderne beschichtete Schneidwerkzeuge“, das am Donnerstag in Leoben eröffnet wurde.

Zerspanungsverfahren wie Fräsen, Drehen und Bohren, bei denen überschüssiges Material von Rohteilen auf mechanischem Weg in Form von Spänen abgetrennt (zer-spant) wird, sind anfällig für Verschleiß. Werkstoffwissenschafter versuchen mit Hilfe von dünnsten Hartstoffschichten die entsprechenden Werkzeuge verschleiß- und hitzebeständiger sowie härter zu machen. „ Hartmetallbeschichtungen können das Schnittwerkzeug schützen und damit die Lebensdauer verlängern“, schilderte die Leobener Werkstoffwissenschafterin Nina Schalk, die das neue Leobener Christian-Doppler-Labor (CD-Labor) leitet, gegenüber der APA.

Grenzflächen

Schalk erforscht an dem an der Montanuniversität angesiedelten Labor gemeinsam mit ihren Mitarbeitern die Grundlagen und technischen Möglichkeiten zur Optimierung von Hartmetallbeschichtungen. Bisher gebe es keine systematischen Untersuchungen, wie Verschleiß- und Schadensmechanismen von der Art des Zerspanungsprozessen sowie der Kombination von Hartmetallsubstrat und Schicht abhängen, erläuterte die Leobener Expertin. Hier wiederum interessieren die Forscherin die Grenzschichten, „die Grenzfläche zwischen der Beschichtung und dem Substrat und die Grenzflächen zwischen den verschiedenen Lagen der Beschichtung“, wie Schalk ausführte.

Aus den Untersuchungen, die mit Analysemethoden mit einer Auflösung bis zum atomaren Maßstab durchgeführt werden, wollen die Forscher Rückschlüsse zur Optimierung der Mikrostruktur der Beschichtung, dem Design der Schichtzusammensetzung und zu möglichen Nachbehandlungen ziehen. Dem Leobener Labor stehen in den kommenden sieben Jahren - mit einer Zwischenevaluierung nach zwei Jahren - bis zu 3,4 Millionen Euro zur Verfügung. Die Hälfte davon kommt von der öffentlichen Hand. Industriepartner ist der im Tiroler Reutte ansässige Hartmetallspezialist Ceratizit Austria.