Neues selbstschärfende Werkzeug nach dem Vorbild der Natur - Haifischhaut und Biberzahn: Forschungsprojekt am Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen (IFW) der Leibniz Universität Hannover nutzt Prinzipien aus der Natur zur Erhöhung des Wirkungsgrades von Strömungsmaschinen.
„Die Funktionalisierung von Oberflächen ist eine Schlüsseltechnologie, um die Leistung technischer Komponenten in den nächsten Jahrzehnten zu steigern“, sagt Rolf Hockauf, wissenschaftlicher Mitarbeiter am IFW. Gemeinsam mit den Kollegen vom Institut für Mikroproduktionstechnik (IMPT) der Leibniz Universität Hannover entwickelte er ein neuartiges Werkzeugkonzept, um technische Oberflächen mit kleinen Strukturen zu versehen.
Durch die am IMPT genutzte Dünnschichttechnologien konnte in dem nun abgeschlossenen Forschungsprojekt ein neuartiges Mulitlayerwerkzeug entwickelt werden, dass sich immer wieder selbst schärft. „Wir nutzen bei den mehrschichtigen Werkzeugen das sogenannte Biberzahn-Prinzip, bei dem eine Schicht härter ist als die andere und durch Verschleißeffekte die Scheide kontinuierlich geschärft wird“, erläutert Projektmitarbeiter Hockauf.
Durch das sich selbst schärfende Werkzeug gehören zeitraubende Abrichtprozesse der Vergangenheit an und die zusätzliche Funktionalisierung von technischen Bauteilen findet mehr Akzeptanz in der Industrie. Um das neue Werkzeugkonzept vom Labormaßstab in die industrielle Anwendung zu bringen, suchen das IMPT und das IFW aktuell nach Partnern für ein Folgeprojekt. Alle Interessierten sind herzlich eingeladen, im Gespräch mit den Wissenschaftlern Fragestellungen und industrielle Hürden zu diskutieren.
Seit über zehn Jahren erforschen Wissenschaftler am IFW Schleifprozesse zur Erzeugung von Ribletstrukturen. Hockauf: „Die kleinen Rillen, auch Riblets genannt, sind der Haifischhaut entlehnt und können den Wirkungsgrad von Strömungsmaschinen wie Turbinen und Pumpen deutlich erhöhen!“ Die bisher eingesetzten Werkzeuge mussten dabei immer kontinuierlich abgerichtet werden, um gleichbleibende Ribletstrukturen zu erzielen.
Kontakt:
Für weitere Informationen stehen Ihnen Dipl.-Ing. Patrick Kuhlemann, Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen, 0511-762 18258, [email protected] und M. Sc. Esmail Asadi, Institut für Mikroproduktionstechnik, 0511-762 2775, [email protected] gern zur Verfügung.
