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FH OÖ Forschungsprojekt: Produktionskosten beim Schmieden in der Industrie sollen drastisch gesenkt werden

Der Fachbereich Produktionstechnik an der FH OÖ Fakultät für Technik und Umweltwissenschaften in Wels darf sich gemeinsam mit dem Kooperationspartner F. Bernhofer GmbH über ein neues, durch das FFG-Basisprogramm gefördertes Forschungsprojekt im Bereich Schmiedeprozess von schwerumformbaren Werkstoffen freuen. Dazu gehören hochfeste Stähle, Titanlegierungen und Nickelbasis-Legierungen, die unter anderem auch im Flugzeugbau eingesetzt werden. Aufgrund der hohen Schmiedetemperaturen ist der Verschleiß der Werkzeuge extrem hoch: Knapp ein Drittel der Gesamtproduktionskosten entfällt nur auf Werkzeuge. In dem neuen Forschungsprojekt „Forge4future“ sollen nun der Schmiedeprozess und dessen Folgeprozess optimiert werden, sodass die Lebensdauer der Werkzeuge drastisch erhöht wird, ein geringerer Verbrauch an Rohteilmaterial für das spätere Bauteil erzielt wird und somit die Kosten bis zu 30 Prozent sinken können.

Bereits acht wissenschaftliche Mitarbeiter forschen unter der Leitung von FH-Prof. Dr. Aziz Huskic im Fachbereich Produktionstechnik. Nun dürfen sie sich über ein zusätzliches 480.000-Euro- Projekt freuen, das durch die österreichische Forschungsförderungsgesellschaft FFG unterstützt wird. „Einerseits ermitteln wir in diesem neuen Projekt gemeinsam mit der Firma Bernhofer die Basisdaten für die Auslegung des Schmiedeprozesses von schwerumformbaren Werkstoffen und dessen Folgeprozess“, so Huskic. Der Prozess soll auch im Hinblick auf minimalen Verbrauch von Rohteilmaterial optimiert werden. „Durch die geplante Verbesserung des Schmiedeprozesses wird in Zukunft auch der Verbrauch an Rohstoffen für Bauteile und Werkzeuge deutlich reduziert. Die Effizienz wird dadurch massiv gesteigert und die energieintensiven Rohstoffe werden optimal genutzt“, freut sich Huskic, der zwei Absolventen des Masterstudiengangs EntwicklungsingenieurIn Metall und Kunststofftechnik für dieses Projekt angestellt hat.

Bis zu 30-prozentige Kostenreduktion

Im Forge4future-Projekt werden auch Untersuchungen zur Verlängerung der Lebensdauer von Schmiedewerkzeugen durchgeführt. Hierbei werden unterschiedliche Maßnahmen wie zum Beispiel Hartstoffbeschichtungen aus Titannitrit oder Keramikschichten eingesetzt. Die Verlängerung der Lebensdauer von Schmiedewerkzeugen kann die Produktionskosten bis zu 30 Prozent reduzieren. Damit würde ein großer Beitrag zur Verbesserung der Wirtschaftlichkeit des Schmiedens geleistet.

Ressourcenschonend
Die Entwicklung eines neuen Prozesses für die Herstellung von Bauteilen aus Titanlegierungen erfordert auch die Auswahl von neuen Werkzeugkonzepten. Hierbei ist besonders auf die Temperaturunterschiede zwischen Werkzeug und Rohteil zu achten, da sich diese direkt auf die Umformbarkeit des Werkstoffes auswirken. Sollte die Erwärmung bzw. die Kühlung des Werkzeuges notwendig sein, wird je nach Bauteilgeometrie für die Werkzeugherstellung das generative Fertigungsverfahren „Selektives Laser Schmelzen“ eingesetzt. Dieses Verfahren wird zunehmend im Werkzeugbau eingesetzt. Eine derartige Anlage steht sowohl der Industrie als auch den Studierenden an der FH OÖ in Wels zur Verfügung.

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Die beiden Absolventen von EntwicklungsingenieurIn Metall und Kunststofftechnik Ulrich Pschebezin MSc (li) und Norbert Wild MSc (re) mit Forschungsleiter Prof. (FH) Dr. Aziz Huskic. Bildquelle: FH OÖ Campus Wels, Abdruck honorarfrei

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