Formoberflächen aus hochlegiertem Werkzeugstahl von Hand auf Hochglanz zu polieren, erfordert heute eine genaue Kenntnis der richtigen Oberflächenbearbeitung. Die Erfahrungen zur Herstellung der polierten Oberflächen eignen sich Mitarbeiter individuell über viele Jahre an. Zudem ist das Verfahren sehr zeitintensiv und nicht reproduzierbar. Schäden an der bearbeiteten Oberfläche lassen sich bisher nicht klassifizieren und systematisieren. Ebenso lässt sich meist nicht zurückverfolgen, durch welche Bearbeitungsschritte welche Ergebnisse erzielt wurden.
Das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT hat erstmals unterschiedliche Oberflächendefekte umfassend untersucht und systematisch erfasst. In einem Transferprojekt des Sonderforschungsbereichs SFB/TR4 „Prozessketten zur Replikation komplexer Optikkomponenten“ wurden in Zusammenarbeit mit der schwedischen Universität Halmstad ein einheitliches Vokabular und schlüssige Erklärungsmodelle für verschiedene Polierfehler erarbeitet. Zehn Stahlsorten wurden näher untersucht.
Als Ergebnis entstand eine Defekttabelle auf Basis der europäischen Norm EN ISO 8785, mit der sich typische Oberflächendefekte beim Polieren von Werkzeugstählen einordnen lassen. Eine Internetdatenbank bietet nun einen Überblick und detaillierte Informationen über die verschiedenen Polierdefekte und ihre Ausprägungen: www.polierstrategien.de
Gesammelter Erfahrungsschatz auf einen Blick
Mit der neuen Internetdatenbank bietet das Fraunhofer IPT eine zentrale, kostenlose Plattform für Informationen und Erfahrungen rund um das Polieren hochlegierter Werkzeugstähle. „Gerade im Polieren ist der gezielte Erfahrungsaustausch für uns besonders wichtig“, erklärt Ralph Schramme von der Hirschvogel Umformtechnik GmbH. „Dabei hilft die systematische Darstellung möglicher Fehler durch die Oberflächenbearbeitung. Wir können auf dieser Basis unsere Prozesse hinterfragen und Optimierungen mit den Fachkollegen diskutieren – schließlich ist die defektfreie Oberflächenbearbeitung ein kritischer Prozess und bestimmt maßgeblich die Standzeit unserer Werkzeuge.“
Zukunftsperspektive: Automatisiert Polieren
Mit der am Fraunhofer IPT entstandenen Systematik können die Forscher nun in weiteren Schritten zuverlässige und robuste Bearbeitungsstrategien zur Vermeidung von Oberflächendefekten ableiten. Ein weiteres Ziel ist die Entwicklung eines weitgehend automatisierten Polierprozesses mit Hilfe eines Standard-Industrieroboters. In Zukunft soll der Roboter die Endbearbeitung komplex geformter Stahlwerkzeuge unterstützen – automatisiert und in reproduzierbarer Qualität. Die für einen weitgehend automatisierten Prozess notwendige integrierte CAD-CAM-Prozesskette wird ebenfalls entwickelt und an zwei Polierroboter-Anlagen getestet.
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