PräziGen - Generative Herstellung anwendungsoptimierter Präzisionswerkzeuge aus Hartverbundwerkstoffen

Die wettbewerbsfähige Wertschöpfung an einem Hochlohnstandort erfordert stetige Innovation in Produkten und Prozessen. Produzierende Unternehmen der spanenden Fertigung benötigen produktive und effiziente Fertigungsprozesse, die insbesondere durch den Einsatz anwendungsoptimierter Sonderwerkzeuge erreicht werden.

Um bestehende technologische Grenzen in der konventionellen Werkzeugherstellung zu überwinden, wird innerhalb des Forschungsprojekts PräziGen der Einsatz generativer Fertigungsverfahren zur Herstellung von Schneidwerkzeugen aus Hartmetall untersucht. Das Projekt hat zum Ziel, die gesamte Prozesskette zur generativen Erzeugung endkonturnaher Werkzeuggeometrien in einer für den Zerspanungsprozess geeigneten Qualität zu entwickeln.

Die Prozesskette umfasst die anforderungsgerechte Auslegung und Konstruktion der Werkzeuge, den generativen Herstellungsprozess sowie Nachbearbeitung und Test der endkonturnah hergestellten Werkzeuge. Kernelement ist dabei der Aufbau von Festkörpern aus dem komplexen Verbundsystem der Hartmetallwerkstoffe mittels Laserschmelzen.

Die Teilvorhaben des Projekts sind entlang der Wertschöpfungskette angeordnet. Die notwendigen Entwicklungs- und Fertigungsstrategien werden so ausgelegt, dass die Potenziale und Möglichkeiten eines generativen Prozessschritts optimal genutzt werden. Insbesondere betrifft dies:

• hohe Gestaltungsfreiheit der Werkzeuginnen- und außengeometrie
• optimierte Konzepte zur Kühlmittelzufuhr
• anwendungsoptimiertes dynamisches Verhalten
• gradierte mechanische Eigenschaften über Werkzeuglänge bzw. –querschnitt

Schwerpunkte:

• Entwicklung der Werkstoffstrategie
• Entwicklung der Prozessstrategie
• Herstellung und Test von funktionsfähigen, anwendungsoptimierten Werkzeugen

Das Verbundprojekt PräziGen wird im Rahmen der Förderinitiative „Photonische Prozessketten“ über den Projektträger Jülich vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert. Acht Verbundpartner aus Wissenschaft und Industrie bilden alle erforderlichen Kompetenzen entlang der gesamten Prozesskette ab:

• Präzisionswerkzeuge Wurzen (Koordinator)
• FIT Production GmbH
• DURUM Verschleiss-Schutz GmbH
• Renishaw GmbH
• H-O-T GmbH & Co. KG
• HOFFMANN Fördertechnik GmbH
• Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
• Rheinische Fachhochschule Köln (RFH, iWFT)