Umweltfreundlichere Edelstahlherstellung
Die Blechumformung ist in Europa ein wichtiges Fertigungsverfahren. Rund 65.000 Mitarbeiter sind in ungefähr 500 kleinen und mittelständischen Unternehmen (KMU) in dieser Branche beschäftigt. Viele Aufträge werden an Firmen in Niedriglohnländern vergeben, was zum Verlust von Arbeitsplätzen führt. Dieser Gefahr lässt sich nur durch technische Innovationen begegnen. Die Zielsetzung des Projekts "Clean and reliable forming of stainless steel" (Clarefoss) bestand darin, die Edelstahlherstellung durch bessere Reproduzierbarkeit und bessere Umweltverträglichkeit der Abläufe wettbewerbsfähiger zu machen. Besonderes Augenmerk richteten die Mitglieder des Konsortiums auf das Tiefziehen. Dabei wird Blech mit einem Ziehstempel in eine Matrize gezogen. Das Ziehteil ist tiefer als breiter, daher wird dieses Verfahren als Tiefziehen bezeichnet. Das Clarefoss-Projekt trug dazu bei, die technischen Schwierigkeiten beim Kaltverschweißen zu überwinden. Beim Kaltverschweißen werden die Oberflächen metallischer Werkstoffe stoffschlüssig miteinander verbunden. Viele der heute verwendeten Schmiermittel weisen einen hohen Chlor- und Schwermetallgehalt auf und sind deshalb giftig. Das Ziel der am Clarefoss-Projekt beteiligten Wissenschaftler lag in der Entwicklung von ungiftigen, biologisch abbaubaren Schmiermitteln auf Mineralölbasis. In tribologischen Tests konnte nachgewiesen werden, dass die entwickelten umweltfreundlichen Schmiermittel im Hinblick auf das Preis-Leistungs-Verhältnis im Vergleich zu den heute verwendeten Schmiermitteln durchaus konkurrenzfähig sind. Da die Rückstände der umweltfreundlichen Schmiermittel nicht entgiftet werden müssen, fallen geringere Entsorgungskosten an. Unter dem Mikroskop wurden auch härtere, verschleißbeschichtete Werkzeugmaterialien untersucht. Für die beim Tiefziehen benötigten Werkzeuge ist eine Nitridbeschichtung besonders vielversprechend. Andere am Konsortium beteiligte Firmen untersuchten Einsätze aus Hartmetall und die Vorteile der Verwendung ferritischer Metalle im Gegensatz zu austenitischen Metallen. Austenit ist ein nicht-magnetisches Eisen-Allotrop. Durch die im Rahmen des Clarefoss-Projekts entwickelten Verbesserungen verhundertfacht sich die Lebensdauer der Formwerkzeuge. Die zunehmende Wettbewerbsfähigkeit wird einerseits zu einer Verbesserung der Arbeitssicherheit führen, andererseits können in Europa mehr Arbeitsplätze geschaffen werden. Schädliche Auswirkungen auf die Umwelt werden minimiert.
