Ganzheitliche Entwicklung innovativer Beschichtungen für die frästechnologische Zerspanung von Hochleistungswerkstoffen (InnoMill)

Problemstellung
Zahlreiche Bauteile müssen immer leichter werden und dabei immer höheren Belastungen standhalten. Dies gilt gerade im Bereich der Luftfahrtindustrie, in der deshalb viele innovative Werkstoffe eingesetzt werden, die sich unter anderem durch eine hohe Temperaturfestigkeit und mechanische Zähigkeit auszeichnen. Bei der Herstellung hochleistungsfähiger Bauteile und Komponenten aus diesen Werkstoffen sind die Fräswerkzeuge extremen thermo-mechanischen Belastungen ausgesetzt, die zur schnellen Werkzeugabnutzung führt.

Projektziel
Ziel des Projekts InnoMill ist es daher, beschichtete Fräswerkzeuge zu entwickeln, die signifikant höhere Zerspanleistungen erbringen. Um dieses Ziel erreichen zu können, sind Entwicklungsarbeiten hinsichtlich der Beschichtungsmaterialien, der Werkzeugtechnologie und der Scheidenbeschichtung notwendig.

Vorgehensweise
Im Fokus des Projekts InnoMill steht dabei die Entwicklung hochleistungsfähiger Beschichtungssysteme. Dazu wird ein spezifisches Dünnschichtverfahren weiterentwickelt, bei dem Oberflächenatome durch Ionen-Beschuss entfernt bzw. aufgebracht werden (Hochenergiesputtern). Aufbauend auf vorhandene Aluminium-Titan-Schichtsysteme werden durch Hinzulegieren weitere feinere Schichtsysteme aufgebracht, die zu verbesserten mechanischen und thermischen Eigenschaften führen. Die erfolgreiche Umsetzung wird die Bereitstellung und Markteinführung einer neuen Generation von hochleistungsfähigen Fräswerkzeugen ermöglichen. Die Herstellungsdauer und -kosten von Hochleistungsbauteilen können reduziert und der Werkzeugbedarf, der Ausschuss und die Nacharbeit minimiert werden. Dadurch kann ein ressourcenschonender und wirtschaftlicher Produktionsprozess sichergestellt werden.

Anwendungspotenzial und Ergebnisse
Die Wettbewerbsfähigkeit und der Marktanteil der beteiligten KMU kann somit nachhaltig verbessert werden. Durch den Technologietransfer der entwickelten Schlüsseltechnologien werden weitere produzierende deutsche Unternehmen, z. B. in den Bereichen des Automobilbaus, dem Werkzeug- und Formenbau sowie der Energietechnik, befähigt, den steigenden qualitativen und wirtschaftlichen Produktansprüchen von Bauteilen aus Hochleistungswerkstoffen gerecht zu werden.

• CemeCon AG