Eine neu entwickelte Diamantfolie ist 20-fach härter als gehärteter Stahl, doppelt so fest wie herkömmliche keramische Folien und thermisch isolierend. Sie ist dort einsetzbar, wo bislang auf Diamantbeschichtungen verzichtet werden musste.
Die patentierte mehrlagige nanokristalline Diamantfolie des Bayerischen Forschungsverbundes ForLayer schickt sich an, den Werkzeugbau zu revolutionieren. Sie wurde an der Universität Erlangen-Nürnberg entwickelt und ist eines der Ergebnisse, die die Wissenschaftler im Rahmen eines Abschlusskolloquiums Mitte Januar präsentieren konnten.
Synthetischer kristalliner Diamant ist eine bei spanabhebenden Werkzeugen – zum Beispiel Bohrern oder Fräsern – etablierte Schutzschicht, die auf hochfesten Werkstoffen zur Verschleißreduktion eingesetzt wird. Werkstoffe wie Stahl, Aluminium oder Kunststoff erlauben keine herkömmliche Diamantbeschichtung, da sie durch die hohen Temperaturen beim Beschichtungsvorgang Schaden nehmen. Diamantbeschichtungen auch für diese Werkstoffe verfügbar zu machen und zugleich lokal stark beanspruchte Bereiche auf Werkzeugen gezielt zu schützen, war eines der Ziele, die sich ForLayer gesetzt hatte.
Die Lösung fanden die Forscher der Universität Erlangen-Nürnberg, indem sie die Erzeugung von Diamant von der Aufbringung auf den Werkstoff trennten: Auf Kupfer- oder Silizium-Templates lässt sich Diamant bei hoher Temperatur züchten und anschließend in Form selbsttragender Folie ablösen. Die Folie wiederum kann dann bei moderaten Temperaturen auf beliebige Substrate aufgebracht werden.
Die Tests auf Bauteilen der am Verbund beteiligten Industriepartner aus dem Kunststoffspritz- und Aluminiumdruckguss belegten das Potenzial der Neuentwicklung, die die Bauteile zu 100 % vor Verschleiß schützt.
In fünf weiteren Projekten wurden ebenso Möglichkeiten entwickelt, den Verschleißschutz von Werkzeugen zu optimieren. Prof. Martin Faulstich, wissenschaftlicher Leiter des ATZ Entwicklungszentrums und Sprecher des Verbundes, freute sich besonders über die direkt in die Industrie übertragbaren Ergebnisse: „Der Anteil der Werkzeugtechnik an den Produktionskosten beträgt bis zu 20 Prozent. Dementsprechend hoch ist das durch besseren Verschleißschutz nutzbare Einsparpotenzial.“
Weitere Informationen: www.forlayer.de
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