Neues Leben für den Elektrobohrer

13. April 2004, 12:01
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Doppler-Labor für regenerierbare Materialien

Nicht nur lebendes Gewebe kann heilen, auch Werkzeuge wie Bohrer oder Fräser sollen sich in Zukunft selbst reparieren können. Eine Utopie? Keinesfalls, sagen Wissenschafter an der Universität Innsbruck. Der Schlüssel dazu liegt in der richtigen Beschichtung. An der Uni wurde nun zur Entwicklung maßgeschneiderter Hartstoffschichten für verschiedene Einsätze ein Christian-Doppler-Labor eingerichtet. Ziel ist es, die Grundlagen für neuartige, dünne Hartstoffschichten für Werkzeuge zu entwickeln, erklärte dazu Laborleiter Christian Mitterer vom Institut für Metallkunde und Werksstoffprüfung. Die Schichten sollen so maßgeschneidert werden, dass etwa Bohrer oder Fräser im Betrieb härter werden und bei Rissen selbst ausheilen können.

Auch eine schmierende Wirkung kann den Beschichtungen gegeben werden. Obwohl derartige Hartstoffschichten nur wenige Tausendstelmillimeter dick sind, können sie doch die Lebensdauer eines Bohrers oder Fräsers um ein Vielfaches verlängern. Einen verbreiteten Vertreter dieser Schichten, der bereits im Handel ist, kennen Heimwerker aus dem Baumarkt: das goldgelbe Titannitrid, das Bohrer der oberen Preisklasse überzieht.

Eine besondere Herausforderung für die Technologen sind Bearbeitungstechniken, bei denen Temperaturen von über tausend Grad Celsius auftreten. Das stellt hohe Anforderungen an die Schichten, die mit den bestehenden Schichtwerkstoffen kaum mehr erfüllt werden können. Denn die bei der Bearbeitung auftretenden hohen Kräfte und Temperaturen sowie Oxidation führen zum Verschleiß der Hartstoffschicht und damit zu geringer Lebensdauer des Werkzeugs.

Am neuen CD-Labor will man mithilfe plasmaunterstützter Prozesse im Vakuum die Entwicklung vorantreiben. Dabei wird von dem Material mit den gewünschten Eigenschaften Atomschicht um Atomschicht auf der Werkstoffoberfläche unter definierten Bedingungen abgelagert. "Mit solchen Verfahren können wir derartige Schichten Atom für Atom maßschneidern", betont Mitterer.

Das CD-Labor für Advanced Hard Coatings ist das 35. Labor der Christian-Doppler-Gesellschaft. Sie unterstützt die anwendungsorientierte Grundlagenforschung. Dazu werden vor allem an Universitäten CD-Labors eingerichtet. Deren Laufzeit beträgt immer sieben Jahre.

Die Finanzierung erfolgt zur Hälfte durch die öffentliche Hand, zur anderen Hälfte durch die beteiligten Unternehmen: Im vorliegenden Fall sind das die Plansee AG in Reutte (Tirol) und die Balzers AG (Liechtenstein). Wissenschaftlicher Kooperationspartner des Labor ist die Montanuniversität Leoben.(DER STANDARD, Print-Ausgabe, 5. 4. 2004)

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