Projekte

HLTS

Hochleistungstrennschleifen: Energieeffizientes, werkzeugschonendes und schnelles Trennen von Hochleistungswerkstoffen (HLTS)

Programm: KMU-innovativ: Produktionsforschung
Bekanntmachung: KMU-innovativ (bis 2015)
Wettbewerb: 13. Runde, Stichtag 15.10.2013

Kurzbeschreibung:
Das Vorhaben HLTS entwickelt neue Maschinenkonzepte, Schnittverfahren und Trennschleifscheiben für ein energieeffizientes, werkzeugschonendes und schnelles Trennschleifen von . Damit sollen zukünftig auch großvolumige Werkstücke bis 600 mm Durchmesser aus Hochleistungswerkstoffen effizient und wirtschaftlich getrennt werden können. Im Vergleich zum heutigen Stand der Technik werden der Gesamtenergiebedarf des Trennschleifprozesses um bis zu 30% und die Trennzeit um den Faktor 200 reduziert. Der sogenannte G-Wert dabei auf 0,8 bis 1,2 bei Titan bzw. auf 4,0 bei CrNI-Legierungen erhöht.

Projektdauer: 01.04.2014 − 31.03.2016

Ansprechpartner bei PTKA:
Dr. Michael Große
Telefon: +49 721 608-25192
E-Mail: michael.grosse@kit.edu

Detaillierte Projektbeschreibung

Problemstellung
Trenneschleifen statt Sägen
In vielen Industriezweigen gewinnen Hochleistungswerkstoffe, wie z.B. Titan und Nickelba-sislegierungen aufgrund ihrer hohen Festigkeit und der guten Korrosions- und Temperatur-beständigkeit immer mehr an Bedeutung. Sie werden dort eingesetzt, wo eine hohe Stand-festigkeit oder die Fähigkeit sehr hohen Temperaturen stand zu halten, gebraucht werden. Daraus werden Rotorwellen großer Schiffsantriebe, Triebwerke für die Luft- und Raumfahrt-industrie, hochbeanspruchte aber sehr filigrane und leichte Teile im Automobil- und dem Ma-schinenbau u.v.m. herstellt. In den letzten Jahren werden bei den Stahlherstellern zunehmend Halbzeuge mit größeren Abmessungen angefragt. Mit steigendem Durchmesser wird das Trennen dieser Werkstoffe mit herkömmlicher Technologie aber immer schwieriger bis unmöglich.

Projektziel
Innerhalb des FuE-Projektes HLTS werden neue Maschinenkonzepte, Schnittverfahren und Werkzeuge für ein energieeffizientes, werkzeugschonendes und schnelles Trennschleifen von Hochleistungswerkstoffen entwickelt und erprobt. Damit sollen zukünftig auch großvolu-mige Werkstücke aus Hochleistungswerkstoffen effizient getrennt werden können. Die Hauptziele des Projektes sind die Reduzierung des Gesamtenergiebedarfes des Trennpro-zesses um bis zu 30% und die Reduzierung der Trennzeit von derzeit bis zu 50 Stunden auf wenige Minuten bei gleichzeitiger Reduzierung des Trennscheibenverschleißes

Vorgehensweise
Dazu sollen die Vorteile des Trockentrennschleifens mit denen des Nasstrennschleifens kombinieren werden: sehr schnelles Trennen bei gleichzeitig sehr geringem Werkzeugver-schleiß und niedrigem Energieverbrauch. Gleichzeitig sollen die bisherigen Nachteile beider Trennschleifverfahren weitestgehend beseitigt werden.
Um die gewünschten Ziele zu erreichen, wird eine ganzheitliche Betrachtung des Zusam-menspiels von Trennprozesses, notwendiger Maschinentechnik und Trennwerkzeuge vorge-nommen. Als Ergebnis wird ein optimiertes und wirtschaftliches Verfahren zum Trennschlei-fen großvolumiger Halbzeuge aus Hochleistungswerkstoffen einschließlich der notwendigen Werkzeuge und Maschinen vorliegen.

Anwendungspotential und erwartete Ergebnisse
Dieses neue Verfahren wird zu einer wesentlichen Steigerung der Produktivität und Res-sourceneffizienz bei der Produktion von Hochleistungswerkstoffen und hochlegierten Spezi-alstählen bei den Stahlherstellern selbst führen, aber vor allem den in der Wertschöpfungs-kette folgenden Unternehmen der Automobilindustrie, Luft- und Raumfahrt, Maschinenbau, Medizintechnik etc.). erweiterte Möglichkeiten für die Herstellung ihrer Produkte bieten.

Projektträger

Projektträger Karlsruhe (PTKA)
Produktion, Dienstleistung und Arbeit
Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Hermann-von-Helmholtz-Platz 1
76344 Eggenstein-Leopoldshafen

+49 (0)721 608-25281
+49 (0)721 608-992003

info@ptka.kit.edu
Standort Dresden
PTKA

Ansprechpartner

Sekretariat Karlsruhe

Susanne Zbornik

+49 (0)721 608-25281
susanne.zbornik@kit.edu

Sekretariat Standort Dresden

Heike Blumentritt

+49 (0)721 608-31435
heike.blumentritt@kit.edu