Unternehmen der Stahlindustrie betreiben ihre Forschung nicht nur alleine, sondern nutzen auch häufig vernetzte Forschungsprojekte mit Universitäten und Hochschulen. Ein solches Gemeinschaftsprojekt wurde auch von der voestalpine Stahl GmbH und dem Forschungsbereich Produktions- und Umformtechnik am FH-Campus Wels auf die Beine gestellt.

Projektleiter Prof. (FH) DI Dr. Aziz Huskic (rechts), Wissenschaftlicher Mitarbeiter DI (FH) Manuel Kendel (links).

Projektleiter Prof. (FH) DI Dr. Aziz Huskic (rechts), Wissenschaftlicher Mitarbeiter...

Hierfür wurde im letzten Jahr erfolgreich ein gemeinsamer Antrag für die Förderung des Projektes bei der FFG eingereicht, so dass die Finanzierung eines wissenschaftlichen Mitarbeiters und Forschungsarbeiten für drei Jahre gesichert werden konnten. Die Stelle des wissenschaftlichen Mitarbeiters am FH-Campus Wels (FH-Wels) wurde mit einem Absolventen des Studienganges für Material- und Verarbeitungstechnik – Herrn DI (FH) Manuel Kendel – besetzt.


Untersuchung des Zinkaufbaus


Ziel dieses Projektes ist die Untersuchung des Zinkaufbaus (Galling) auf der Werkzeugoberfläche beim Tiefziehen von verzinkten Blechen. Die Zinkschicht dient als Langzeitkorrosionsschutz von Karosseriebauteilen des Außen- und Innenhautbereiches. Derart oberflächenbehandeltes Stahlblech verbindet die technologischen Vorteile der guten Umformbarkeit, bei gleichzeitig hoher Festigkeit des Trägerwerkstoffes Stahl, mit dem Vorteil der Korrosionsbeständigkeit des Beschichtungswerkstoffes.


Für den Umformprozess entstehen jedoch durch den Einsatz von verzinkten Stahlblechen veränderte, tribologische Anforderungen, wodurch es zu einem Abrieb der Zinkschicht kommen kann. Dies kann die Kontamination der Werkzeugoberfläche mit Abriebpartikeln zur Folge haben.

Der Spiraltribometers wurde in drei Semestern von 15 Studenten entwickelt.

Der Spiraltribometers wurde in drei Semestern von 15 Studenten entwickelt.

Aufgrund dieser Zinkablagerung an der Werkzeugoberfläche können Oberflächenfehler am Werkstück in Form von Druckstellen entstehen, wodurch sowohl die Bauteilqualität als auch die Prozesssicherheit und -stabilität negativ beeinflusst werden – hohe Kosten in Form von Ausschuss, Nacharbeit von Umformwerkzeugen und Produktionsausfallzeiten.


Vergleich der Versuchsmethoden


Um das Problem des Zinkabriebes zu beseitigen, müssen das Abriebverhalten und seine Ursache sowie die Einflüsse der Prozessparameter wie etwa der Umformgeschwindigkeit grundlegend analysiert werden. Hierfür werden am FH-Campus neue Versuchsmethoden entwickelt und mit den in der Automobilindustrie eingesetzten Versuchsmethoden wie dem Streifenziehversuch bei voestalpine Stahl GmbH verglichen. Darüber hinaus erfolgen industrienahe Umformversuche an einem Umformsimulator im Technikum der voestalpine Stahl GmbH.


Bereits im ersten Jahr konnten vielversprechende Erkenntnisse gewonnen werden. Einen großen Anteil an diesen Erfolgen haben Studenten des Studiengangs Material- und Verarbeitungstechnik (zukünftig EntwicklungsingenieurIn Metall- und Kunststofftechnik), die sich in Form von fachübergreifenden Projekten in das Projekt eingebracht haben. So wurden in den letzten drei Semestern von insgesamt 15 Studenten ein Tiefziehwerkzeug für Dauerumformversuche und ein Spiraltribometer für tribologische Untersuchungen für das Projekt entwickelt. Die zahlreichen Grundlagenuntersuchungen wurden sowohl in Labors der FH-Wels als auch bei voestalpine Stahl GmbH durchgeführt, wodurch die Studenten erste Industrienkontakte knüpfen konnten.


Dieses Beispiel einer engen Zusammenarbeit der FH-Wels mit Industriepartnern zeigt, dass sowohl die Industrie als auch Hochschulen durch Forschungskooperationen voneinander profitieren können.

Projektleiter Prof. (FH) DI Dr. Aziz Huskic (rechts), Wissenschaftlicher Mitarbeiter DI (FH) Manuel Kendel (links).

Der Spiraltribometers wurde in drei Semestern von 15 Studenten entwickelt.

Tiefziehwerkzeug zur Untersuchung von Galling.