qualifizierung

Qualifizierung alternativer Formwerkstoffe für das nicht-isotherme Blankpressen von Glasoptiken

Eines der zahlreichen Anwendungsgebiete des nicht-isothermen Blankpressens ist die Herstellung optischer Komponenten aus Glas in hoher Stückzahl. Im Vergleich zur direkten Fertigung von Glaskomponenten, beispielsweise durch Schleifen und Polieren, erlaubt das nicht-isotherme Blankpressen die Herstellung gebrauchsfertiger Glasbauteile in nur einem Prozessschritt. Solche Komponenten kommen beispielsweise in konzentrierten Photovoltaikanlagen oder in der LED-Technik zum Einsatz. Vor allem die Standzeit der Formwerkzeuge ist bei der Herstellung eine kritische Erfolgsgröße, weil sie direkt die Stückkosten der gepressten Bauteile beeinflusst. Zum nicht-isothermen Blankpressen werden bisher fast ausschließlich Formen aus Stahl eingesetzt, die aufgrund der extremen Beanspruchungen beim Blankpressen eine stark begrenzte Lebensdauer besitzen. Zeit- und materialaufwändige Wechsel der Form sind die Folge.

Ziel des Projekts »InnoForm«, das durch das BMBF innerhalb des Programms »KMU-innovativ« im Technologiefeld »Produktionstechnologien« gefördert wird, ist es, diese Standzeitlimitierung durch den Einsatz neuer Formwerkstoffe zu umgehen. Aufgrund der besonderen Eigenschaften bieten alternative Werkstoffe wie Keramik und Hartmetall ein sehr großes technologisches Potenzial für die Standzeitverlängerung der Werkzeuge.

Da die Pressform während des Umformvorgangs unterschiedlichen Beanspruchungen ausgesetzt ist, wird im Projekt zunächst auf Basis einer Analyse ein Beanspruchungsprofil erstellt. So lassen sich aus der Vielzahl an Werkstoffen geeignete für das nicht-isotherme Blankpressen identifizieren und Kenntnisse über das Verhalten verschiedener Formwerkstoffe während der Abformung gewinnen. Da die neuen Formmaterialen gegenüber den bisher vorwiegend eingesetzten Stählen teilweise stark abweichende Eigenschaften besitzen, sind auch neue, idealerweise modulare Werkzeug- und Heizkonzepte zu entwickeln und zu testen. So bleibt ein Großteil des Werkzeugs bei einem verschleißbedingten Formwechsel erhalten und nur der Formeinsatz mit der optischen Oberfläche wird ausgetauscht.