Forscher erfinden in Parsberg Werkzeug neu: Damit sollen deutsche Firmen konkurrenzfähig sein
Weniger Energieverbrauch, mehr Tempo bei der Produktion von Bauteilen: Den Forschern am Technologie Campus Parsberg-Lupburg (Landkreis Neumarkt) ist es gelungen, Werkzeuge mit herausragenden Eigenschaften zu entwickeln. Was diese können und der deutschen Industrie bringen sollen, erklären Experten.
Wer an Werkzeuge denkt, bringt den Begriff wahrscheinlich mit Hammer, Meißel und Schraubenzieher – sprich mit traditionellem Handwerkszeug – in Verbindung. Hier geht es aber um die Massenproduktion von Bauteilen, aus denen später zum Beispiel ein Bürostuhl zusammengesetzt wird. Das sogenannte Werkzeug ist dabei primitiv ausgedrückt mit einem Sandspielförmchen zu vergleichen.
„Diese Bauteile werden vor allem im Spritzguss oder Druckguss-Verfahren hergestellt“, erklärt der operative Leiter des Technologie Campus Parsberg-Lupburg, Korbinian Schröcker, über das Forschungsprojekt „IntelliTemp“. Dabei werde entweder Kunststoff (Spritzguss) oder Aluminium (Druckguss) in sogenannte Urformen, sprich Werkzeuge, eingefüllt und anschließend abgekühlt.
An dieser Stelle hat die Forschungsgruppe von Professor Andrey Prihodovsky zusammen mit den Industriepartnern angesetzt. „Vereinfacht formuliert war unser Ziel, die Herstellung von Bauteilen mit reduziertem Energieaufwand zu optimieren und dadurch die Produktionskosten zu senken“, sagt dazu Carl Fruth, Vorstandsvorsitzender der beteiligten Fit AG, deren Sitz in Lupburg ist.
Werkzeugbau revolutioniert
Um das Ziel zu erreichen, habe man ein Werkzeug entwickelt, in dem das Bauteil schneller und gleichmäßiger abgekühlt werden kann. „Dadurch kann die Industrie mehr Bauteile produzieren“, sagt Professor Prihodovsky. Zudem führe die optimierte Abkühlung dazu, dass die Qualität der Bauteile besser sei und weniger Ausschuss produziert werde.
Gelungen ist dieser technische Fortschritt, indem die Forscher die Herstellung des Werkzeugs selbst verändert haben. Statt die benötigte Form – wie bisher – aus einem Stahlblock herauszufräsen und Kanäle für Kühlflüssigkeit zu bohren, werde es im 3D-Druck produziert, sprich additiv gefertigt. Dadurch ist nicht nur eine komplexer Aufbau möglich. Wir haben auch verschiedene Materialien verwendet, die eine unterschiedliche Wärmeleitfähigkeit besitzen“, sagt Professor Prihodovsky:. Laut Carl Fruth von der Fit AG wurde so ein „wertvoller Beitrag zur Erforschung und Entwicklung additiv gefertigter Urformwerkzeuge geleistet“.
Um das heutige Ergebnis zu erhalten, wurde seit Oktober 2020 geforscht. „IntelliTemp war das erste Projekt, das am damals erst neu eröffneten Campus gestartet wurde“, berichtet der operative Leiter des Campus Parsberg-Lupburg, Korbinian Schröcker.
Zwei Millionen investiert
Dadurch, dass es bis zum März 2024 lief, sei es eng mit dem Aufbau und der Entwicklung der Forschungseinrichtung verbunden. Bei der Forschung wurde laut Professor Prihodovsky eine Projektsumme von rund zwei Millionen Euro investiert.
Diese Summe stammt zur Hälfte aus Fördermitteln und zur anderen Hälfte von den Industriepartnern, die nun die Ergebnisse des Forschungsprojekts für ihre Unternehmen nutzen können.
Wie die Wissenschaftler selbst seien diese mit dem Erreichten sehr zufrieden. „Aus Sicht von DMG Mori Ultrasonic Lasertec war das Forschungsprojekt IntelliTemp insgesamt äußerst erfolgreich. Wir konnten zahlreiche neue Erkenntnisse zur Verarbeitung kupferbasierter Werkstoffe sowie zum hybriden Aufbau großvolumiger Spritz- und Druckgusswerkzeuge gewinnen“, sagt Patrick Diederich, Managing Director des Maschinenbau-Unternehmes DMG Mori Ultrasonic Lasertec.
Möglich sei dieser Erfolg durch die fachlich hervorragende Zusammenarbeit mit dem Technologie Campus Parsberg-Lupburg unter der wissenschaftlichen Leitung von Professor Andrey Prihodovsky, allen weiteren Verbundpartnern und der Bayerischen Forschungsstiftung als Projektträger. Ohne diese Unterstützung wäre die Umsetzung solch umfangreicher Forschungsprojekte nicht möglich.
Auch die Anwender der neuen Werkzeuge in der Fertigung, die Bock 1 GmbH & Co. KG aus Postbauer-Heng sind zufrieden. „Dank des großen Engagements aller Beteiligten konnten viele neue Ansätze entwickelt und erfolgreich in die Praxis umgesetzt werden“, sagt Frank Ambrosius, Leitung Toolmanagement und Werkzeugkonstruktion. Dies sei ein wichtiger Beitrag für den technologischen Fortschritt deutscher Unternehmen.
