Mit neuartigen Werkzeugen aus Werkzeugstahl kann die Industrie in Deutschland ihre Kosten durch eine nachhaltige Produktion reduzieren. Wie das funktioniert, beschreiben drei Anwendungsbeispiele.

Mit neuartigen Werkzeugen aus Werkzeugstahl kann die Industrie in Deutschland ihre Kosten durch eine nachhaltige Produktion reduzieren. Wie das funktioniert, beschreiben drei Anwendungsbeispiele. (Bild: voestalpine)

Die High Performance Metals Division des voestalpine-Konzerns arbeitet gemeinsam mit Werkzeugherstellern verschiedener Branchen intensiv an der Entwicklung innovativer Technologien. Mit schärferen Schneidemessern, robusterem Material oder neuartigen Fertigungsstrategien lassen sich Energie- und Verschleißkosten um bis zu 30 Prozent reduzieren.

„Unser Know-how im Bereich Werkzeugstahl kombiniert mit dem Wissen von Werkzeugherstellern eröffnet für die verarbeitende Industrie ganz neue Synergien für das Ziel, nachhaltiger zu produzieren”, sagt Reinhard Nöbauer, Vorstandsmitglied der High Performance Metal Division. „Deshalb haben wir maßgeschneiderte Komponenten - so genannte Engineered Products - entwickelt, die direkt in Produktionsprozessen eingesetzt werden können und sofort zu Effizienzsteigerungen und Energieeinsparungen führen.“

Nachfolgend gibt es dazu drei Beispiele aus der Praxis:

Beispiel Autobau

Mit dem Druckgussverfahren (High Pressure Die Casting, HPDC) können in Kombination mit additiven Fertigungsverfahren für Inserts Zeit und Kosten gespart werden.
Mit dem Druckgussverfahren (High Pressure Die Casting, HPDC) können in Kombination mit additiven Fertigungsverfahren für Inserts Zeit und Kosten gespart werden. (Bild: Voestalpine)

Praxisbeispiel Autobau

Im Karosseriebau gehen die Hersteller von E-Autos neue Wege: Die traditionelle Blechbauweise wird durch neue Fertigungsverfahren abgelöst, beispielsweise mit dem Aluminiumdruckguss für große Bauteile. Der Vorteil: Mit dem Gussverfahren können in Kombination mit additiven Fertigungsverfahren für Inserts Zeit und Kosten gespart werden. Bei der Einrichtung neuer Fertigungslinien werden so Fertigungs- und Investitionskosten maßgeblich reduziert. „Gemeinsam mit einem renommierten E-Auto-Hersteller konnten wir mit innovativen Ansätzen in den Bereichen additiver Fertigung, Beschichtung und Werkstoffauswahl für die Werkzeuge Zykluszeit und Ausschuss senken“, sagt Reinhard Nöbauer.

Beispiel Lebensmittelindustrie

Mehr Nachhaltigkeit auch in Lebensmittelindustrie: Durch hochwertigen Klingenstahl und eine neuartige Präzisionssteuerung der Maschinen nutzen sich die Schneidmesser weniger ab.
Mehr Nachhaltigkeit auch in Lebensmittelindustrie: Durch hochwertigen Klingenstahl und eine neuartige Präzisionssteuerung der Maschinen nutzen sich die Schneidmesser weniger ab, wodurch sich auch die Maschinenlaufzeiten verlängern. (Bild: voestalpine)

Praxisbeispiel Lebensmittelindustrie

In der Lebensmittelindustrie arbeiten die voestalpine-Expert:innen mit den Herstellern von Werkzeugen für die Käseverarbeitung zusammen. Durch hochwertigen Klingenstahl und eine neuartige Präzisionssteuerung der Maschinen nutzen sich die Schneidmesser weniger ab. Die Vorteile: Maschinenlaufzeiten verlängern sich um das Dreifache, weil die Produktion zum Nachschärfen der Messer seltener angehalten werden muss. Das neue Maschinen-Engineering senkt den Energieverbrauch: Mit weniger Reibung beim Schnitt sinkt der erforderliche Kraftaufwand für den Einsatz der Messerwerkzeuge. Gleichzeitig sorgen schärfere Werkzeuge für eine Kostenersparnis bei den Lebensmitteln. Beim Schnitt von Premiumkäse lässt sich der teure Abrieb in der Verarbeitung deutlich senken und es kommt zu weniger Verlusten bei der Ware.

Beispiel Herstellung von Kunststoffbauteilen

Recyclate und Bioplastik: Die Lebensmittelindustrie arbeitet bereits daran, die neuen Werkstoffe für die Herstellung von Verpackungen aller Art einzusetzen - zur Senkung des Energieverbrauchs und Stärkung der Recyclingwirtschaft.
Recyclate und Bioplastik: Die Lebensmittelindustrie arbeitet bereits daran, die neuen Werkstoffe für die Herstellung von Verpackungen aller Art einzusetzen - zur Senkung des Energieverbrauchs und Stärkung der Recyclingwirtschaft. (Bild: voestalpine)

Praxisbeispiel Herstellung von Kunststoffbauteilen

Die Recyclingwirtschaft führt dazu, dass die Kunststoffverarbeitung in der Industrie künftig nachhaltiger wirtschaften kann. Stichwort: Recyclate und Bioplastik. Die Lebensmittelindustrie arbeitet bereits daran, die neuen Werkstoffe für die Herstellung von Verpackungen aller Art einzusetzen. Zuletzt durch die Corona-Pandemie angetrieben, ist die Nachfrage nach in Kunststoff verpackten Lebensmitteln ein Mega-Trend. Bioplastik verhält sich allerdings in der Fertigung ganz anders als die klassischen Kunststoffe.

Diese Erfahrung machen auch die Hersteller von Kinderspielzeugen, medizintechnische Unternehmen oder Zulieferer von Kunststoffkomponenten verschiedenster Branchen und Unternehmensgrößen. Das Team der High Performance Metals Division hat in Zusammenarbeit mit den Herstellern von Spritzgussteilen neue Werkzeuge entwickelt. Damit spart die Produktion einerseits Energie, andererseits stärken Firmen mit der Einbindung des Betriebs in die Recyclingwirtschaft die Umweltfreundlichkeit der Wirtschaft insgesamt.

Dossier Klimaneutrale Industrie - hier zum Download

Frau hält ein Tablet in der Hand und wählt auf dem Display Beiträge aus, die außerhalb des Tablets virtuell angezeigt werden
(Bild: mi connect)

Entdecken Sie, wie Sie den steigenden Energiekosten entkommen und gleichzeitig Ihr Unternehmen klimaneutral für die Zukunft aufstellen. Wie das geht, ist in dem Dossier Klimaneutrale Industrie verständlich erklärt. Hier gelangen Sie zur Leseprobe. Weitere Informationen und den Link zum Download der Studie gibt es hier.

Das erwartet Sie:

 

  • Wirtschaftliche Vorteile eines klimaneutralen Unternehmens
  • Welche pragmatischen Lösungen es für die Reduzierung von CO2-Emissionen gibt
  • Wie Sie an die richtigen Fördertöpfe kommen
  • Experteninterviews mit Tipps aus der täglichen Praxis und gezielten Lösungsstrategien zu Fragen wie „Was will ich erreichen, was kann ich erreichen und wo fange ich überhaupt an?“
  • Best Practice-Cases aus der Industrie

High Performance Metals Division

Die High Performance Metals Division des voestalpine-Konzerns ist auf die Produktion und Verarbeitung von Hochleistungswerkstoffen und kundenspezifische Services, wie Wärmebehandlung, hochtechnologische Oberflächenbehandlung und additive Fertigungsverfahren unter zunehmendem Einsatz digitaler Technologien fokussiert. Die Division bietet Werkzeugstahl global an und ist eine Anbieterin von Schnellarbeitsstählen, Ventilstählen sowie anderen Produkten aus Spezialstählen, Pulverwerkstoffen, Nickelbasis-Legierungen, Titan und Komponenten auch auf Basis additiver Fertigungstechnologien. Wichtigste Kundensegmente sind die Bereiche Automobilzulieferindustrie, Öl- und Gasexploration, Maschinenbau sowie die Konsumgüterindustrie und die Luftfahrt.

Grundsätzliches über Werkzeugstahl

Werkzeugstahl ist ein Werkstoff in der Metallindustrie, der für die Herstellung von Werkzeugen und Formen verwendet wird. Er zeichnet sich durch seine hohe Härte und Verschleißfestigkeit aus und ist daher besonders für Anwendungen geeignet, bei denen es auf Präzision und Zuverlässigkeit ankommt.

  • Werkzeugstahl muss die richtige Härte aufweisen, um den Anforderungen der jeweiligen Anwendung gerecht zu werden. Dies kann durch eine Härteprüfung festgestellt werden, bei der die Härte des Werkzeugstahls mithilfe eines speziellen Prüfgeräts gemessen wird.

  • Ein weiterer wichtiger Aspekt ist die Zusammensetzung des Werkzeugstahls. Verschiedene Legierungselemente wie Chrom, Vanadium oder Wolfram können die Eigenschaften des Werkzeugstahls beeinflussen und ihn für bestimmte Anwendungen besser geeignet machen.

  • Ein zusätzlicher wichtiger Faktor ist die Wärmebehandlung des Werkzeugstahls. Durch eine gezielte Wärmebehandlung können die Eigenschaften des Werkzeugstahls optimiert werden. Hierbei wird der Werkzeugstahl zunächst erhitzt und anschließend kontrolliert abgekühlt. Je nach Anwendung kann dabei unterschiedliche Wärmebehandlungen zum Einsatz kommen, wie zum Beispiel das Abschrecken oder das Anlassen.

  • Schließlich muss Werkzeugstahl ausreichend geschützt werden, um seine Langlebigkeit zu gewährleisten. Er ist anfällig für Korrosion und sollte daher trocken und vor Feuchtigkeit geschützt gelagert werden.

Quelle: voestalpine

Alles Wissenswerte zum Thema CO2-neutrale Industrie

Sie wollen alles wissen zum Thema CO2-neutrale Industrie? Dann sind Sie hier richtig. Alles über den aktuellen Stand bei der klimaneutralen Industrie, welche technischen Innovationen es gibt, wie der Maschinenbau reagiert und wie die Rechtslage ist erfahren Sie in dem Beitrag "Der große Überblick zur CO2-neutralen Industrie".

Um die klimaneutrale Industrie auch  real werden zu lassen, benötigt es regenerative Energien. Welche Erneuerbaren Energien es gibt und wie deren Nutzen in der Industrie am höchsten ist, lesen Sie hier.

Oder interessieren Sie sich mehr für das Thema Wasserstoff? Viele Infos dazu gibt es hier.

Sie möchten gerne weiterlesen?