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  • Perspektivisch soll es möglich sein, Bauteile wie z. B. Zahnräder und Kettenglieder durch Hochgeschwindigkeits-Scherschneiden in einem Prozessschritt ohne weitere Nachbearbeitung aus verschiedenen Blechwerkstoffen herzustellen. Im Fokus der DFG-Forschungsgruppe FUNDAM³ENT stehen dabei neben hochfesten Stählen der Automobilindustrie auch gut umformbare korrosionsbeständige Stähle.
    © Jacob Müller
    Perspektivisch soll es möglich sein, Bauteile wie z. B. Zahnräder und Kettenglieder durch Hochgeschwindigkeits-Scherschneiden in einem Prozessschritt ohne weitere Nachbearbeitung aus verschiedenen Blechwerkstoffen herzustellen. Im Fokus der DFG-Forschungsgruppe FUNDAM³ENT stehen dabei neben hochfesten Stählen der Automobilindustrie auch gut umformbare korrosionsbeständige Stähle.

Mit Highspeed zu besseren Schnittkanten

Zuletzt aktualisiert:
Autor: Sven Günther

Was passiert, wenn Stahlblech mit extrem hoher Geschwindigkeit geschnitten wird? Genau das untersucht eine Forschungsgruppe unter Federführung der TU Chemnitz.Die Deutsche Forschungsgemeinschaft fördert das Projekt FUNDAM³ENT jetzt für weitere vier Jahre mit rund 3,9 Millionen Euro. Etwa 1,64 Millionen Euro davon gehen an die TU Chemnitz.

Schneller ist besser

Im Mittelpunkt steht das Hochgeschwindigkeits-Scherschneiden. Dabei werden Teile so schnell aus Stahlblech herausgeschnitten, dass besonders saubere und widerstandsfähige Schnittkanten entstehen können. Das ist für die Industrie interessant. Denn geschnittene Metallteile müssen häufig noch nachbearbeitet werden. Das kostet Zeit, Energie und Geld.

Kaum Rost, kaum Verschleiß

Die bisherigen Versuche zeigen: Bei sehr hohen Schnittgeschwindigkeiten können die Kanten genauer werden. Sie sind zudem teilweise widerstandsfähiger gegen Verschleiß, Korrosion und Materialermüdung. Dann würden weitere Bearbeitungsschritte entfallen.
Besonders wichtig sind sogenannte adiabatische Scherbänder. Das sind nur wenige Mikrometer breite Bereiche im Metall, die beim extrem schnellen Schneiden entstehen. Ein Mikrometer ist ein Tausendstel Millimeter. Obwohl diese Zonen winzig sind, können sie die Eigenschaften der gesamten Schnittkante beeinflussen.

Die Forscherinnen und Forscher haben außerdem festgestellt, dass nicht nur die Stahlsorte und die Geschwindigkeit wichtig sind. Auch der Abstand zwischen Schneidstempel und Gegenstück spielt eine entscheidende Rolle.

So geht es weiter

In den kommenden vier Jahren soll die Technik näher an die industrielle Anwendung gebracht werden. Dafür testen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler verschiedene Stähle, unterschiedliche Temperaturen und kompliziertere Bauteile.
Als Demonstrationsobjekt dient unter anderem ein Glied einer sogenannten Flyerkette. Solche besonders belastbaren Ketten kommen beispielsweise in Gabelstaplern und Werkzeugmaschinen zum Einsatz.

Chemnitzer geben den Ton an

An der Forschungsgruppe sind neben der TU Chemnitz auch die TU Dortmund und die TU München sowie zwei Fraunhofer-Institute beteiligt. Sprecher der Forschungsgruppe ist weiterhin Prof. Dr. Thomas Lampke, Inhaber der Professur Werkstoff- und Oberflächentechnik der TU Chemnitz. In den ersten vier Jahren entstanden bereits mehr als 20 wissenschaftliche Veröffentlichungen und 19 studentische Arbeiten.
Langfristiges Ziel ist eine einfachere, schnellere und energiesparendere Herstellung hochfester Stahlbauteile.