Ziel von FairTools

Die erste Patentanmeldung für Hartmetall erfolgte 1923, ursprünglich für die Glühbirnenindustrie. Heute ist Hartmetall, vor allem in Form von Zerspanungswerkzeugen, essenziell für die industrielle Produktion. Jedoch werden die Hauptbestandteile, Kobalt und Wolframcarbid, wegen sozialer und politischer Probleme kritisch bewertet, u.a. aufgrund von Konfliktfinanzierung und schlechten Arbeitsbedingungen. Der weltweit steigende Bedarf, insbesondere durch Lithium-Ionen-Batterien und Werkzeuge, verschärft diese Problematik.

Das Projekt FairTools verfolgt das Ziel, nur noch fair erzeugte Rohstoffe für Werkzeuge einzusetzen, und setzt dabei auf drei operative Strategien:

1. Recycle: Aufbau einer geschlossenen Kreislaufwirtschaft für Hartmetallwerkzeuge.
2. Reduce: Materialeinsparung durch additive Fertigung (Reduktion auf <50%).
3. Replace: Vollständige Substitution von Kobalt und Wolfram durch neue Materialien.

Diese Ansätze sollen die ökologischen, sozialen und versorgungssicherheitsbezogenen Herausforderungen adressieren.

Aufgabe des IFOS

Das IFOS analysiert die chemischen und morphologischen Eigenschaften der Oberflächen, Beschichtungen und Grenzflächen der neuartig produzierten Werkzeuge und deren Ausgangsmaterialien mit Hilfe der instrumentellen Oberflächenanalytik, um auf Grundlage dieser Daten zur Optimierung von Prozessparametern beizutragen sowie die erfolgreiche Herstellung der Werkzeuge zu verifizieren.

Ziele:

• Sammlung von Messdaten zur Einspeisung und Verbesserung der Simulationsmodelle (z.B. Pulverzusammensetzung, Korngrößen, …).
• Identifikation chemischer und morphologischer Schwachstellen, insbesondere auch im Interface zwischen Werkzeugbeschichtung und Rohling, und darauf aufbauende Lösungen zur Optimierung von Prozessparametern bei der Werkzeugherstellung.
• Analytischer Nachweis der erfolgreichen Herstellung neuartiger Werkzeuge mit defektfreien und verschleißfesten Werkzeugoberflächen.

Ausgewählte Publikationen:

Ausgewählte Konferenzbeiträge: