IC13 - AddBroach

Zur industriellen Fertigung von hochwertigen Verzahnungen für die Elektromobilität kommt unter anderem das sogenannte Räumen zum Einsatz. Bei diesem spanenden Fertigungsverfahren wird das stufenförmige Räumwerkzeug unter hohen Kräften durch ein vorgeformtes Werkstück gezogen. Dabei zerspanen die Schneiden des Werkzeuges das Material und erzeugen dadurch die gewünschte Verzahnung.

Aufgrund der hohen Belastungen während des Zerspanungsprozesses bestehen Räumwerkzeuge typischerweise aus gesinterten Schnellarbeitsstahl-Halbzeugen. Diese werden in einem nachfolgenden spanenden Weichbearbeitungsschritt der Endkontur des Werkzeugs angenähert. Dabei wird ein großer Anteil des Ausgangsmaterials unter Energieaufwand in Späne überführt. Es besteht ein großes Potential, die Herstellung solcher Werkzeuge sowohl energetisch als auch ressourcentechnisch effizienter zu gestalten und damit die Nachhaltigkeit zu verbessern.

Ziel und Vorgehen

Ziel ist die Herstellung endkonturnaher Halbzeuge aus Schnellarbeitsstahl (HSS) mittels BinderJetting (BJT), um den Weichbearbeitungsschritt einsparen und dadurch die Nachhaltigkeit verbessern zu können.

Hierbei soll die BinderJetting-Prozesskette derart optimiert werden, dass eine möglichst hohe Bauteildichte erzielt werden kann, damit die Werkzeuge den hohen Belastungen während des Prozesses standhalten können. Idealerweise erfolgt der Sinterschritt bei Umgebungsdruck, sodass der Energieeinsatz dieses Prozessschritts gegenüber einem sonst oftmals üblichen Heißisostatischen Pressen (HIP) ebenfalls reduziert ist.

Durch ein iteratives Vorgehen sollen verschiedene Werkstoff und Binder miteinander kombiniert und aufeinander abgestimmt werden. Anschließend sollen die Wechselwirkungen der einzelnen Prozessschritte betrachtet und die Prozesskette ganzheitlich optimiert werden.

Nutzen

• Verbesserte Nachhaltigkeit
• Entfall des Weichbearbeitungsschritt
• Reduzierung des Energieeinsatzes