Wien (TU) Die Arbeitsgruppe Metallkunde an der Technischen Universität (TU) Wien "fühlt" Werkstoffen im wahrsten Sinne des Wortes auf den Zahn. Mit dem Ergebnis, dass nach mehr als fünf Jahren intensiver Forschungsarbeit ein revolutionäres Verfahren entwickelt wurde, das ein separates Beschichten von Hartmetallen überflüssig macht. Sowohl das Verfahren als auch die damit gewonnen Produkte sind bereits weltweit patentrechtlich geschützt.

Die in der Industrie eingesetzten Werkzeughalter, wie beispielsweise Fräsköpfe, sind mit so genannten Wendeschneidplatten bestückt. Sie sitzen vorne am Fräskopf und sind aus beschichtetem Hartmetall. Die herkömmliche Beschichtung - das Aufbringen einer Schicht nachdem die Wendeschneidplatte erzeugt wurde - ist kostspielig und macht rund ein Viertel der gesamten Kosten einer Wendeschneidplatte aus. Noch dazu hat es den Nachteil, dass sich die Schicht beim Fräsen ablösen kann.

Die Arbeitsgruppe Metallkunde rund um Prof. Walter Lengauer an der TU Wien hat sich der Herausforderung gestellt. Er und sein Team haben sich das Ziel gesetzt, ein alternatives Verfahren zu entwickeln und anzuwenden, das zum einen an der Kostenschraube dreht, zum anderen eine ebenso harte Außenschicht wie beim herkömmlichen Beschichtungsverfahren erzielt, dafür aber die Gefahr des Ablösens verhindern kann.

Was die technische Komponente anbelangt, haben sie sich unsere Zähne zum Vorbild genommen, die mit einem harten Schmelz versehen sind, der nach innen hin in ein zähes Zahnbein übergeht, das fest im Kiefer hält. Also außen hart und verschleißbeständig, innen mechanisch belastbar. Der Übergang zwischen harter Außenzone und zähem Innenleben ist dabei fließend - "gradiert" - wie es im Fachjargon heißt. Gradierte Bauteile gehören zu einer der neuesten Entwicklungen auf dem Gebiet der Werkstoffe.

Die Problemlösung ist in Zusammenarbeit mit der Essener Firma Kennametal-Widia GmbH, in zweifacher Hinsicht bravourös gelungen. Das neuartige Verfahren ist kostengünstig, da es bereits beim Herstellungszyklus der Hartmetalle, dem so genannten Sintern, erfolgen kann (Einstufenprozess). Dadurch kann die Lebensdauer (Standzeit) von Hartmetallen beim Einsatz gegenüber unbehandelten Sorten auf mehr als das Zehnfache verlängert werden. Die Folge: Ressourcen können eingespart und Produktionskosten gesenkt werden.