THALE PM - Vom Pulver zu innovativen hochpräzisen Multifunktionsbauteilen und Verschleißschutzlösungen - Thale (2008 - 2011)

Der Wachstumskern

THALE PM steht für pulvermetallurgische Produkte aus Thale, einem Traditionsstandort für leistungsfähige Verfahren zur Herstellung von Bauteilen und Zwischenprodukten wie z.B. Schweißdraht aus Metallpulver. Pulvermetallurgische Produkte aus Thale werden u.a. für bewegliche Teile in Motoren oder zur Herstellung von hochbelasteten Oberflächen in Turbinen eingesetzt. In der Region ist das erforderliche Know-how für die pulvermetallurgischen Produktionsverfahren von der Pulverherstellung bis zum einbaufertigen Bauteil in einmaliger Weise vertreten. Der Wachstumskern THALE PM führt Technologiepartner und Forschungseinrichtungen mit speziellen Kompetenzen zu einem langfristigen Bündnis aus derzeit 16 Partnern zusammen. 
  

Die Ziele

Mittelfristig will THALE PM die Anwendungsgebiete von pulvermetallurgischen Produkten erweitern und wachsende Märkte mit neuen leistungsfähigeren Erzeugnissen erschließen. Das Bündnis strebt eine führende Position in ausgewählten Segmenten für  pulvermetallurgische Formbauteile und für funktionelle Oberflächen auf  pulvermetallurgischer Schweißdrahtbasis an. Zum Erreichen dieses Ziels tragen Innovationen in den Bereichen Werkstoffe, Verarbeitungsverfahren und Qualität bei.    

Die Projekte

Im Wachstumskern arbeiten acht Projektgruppen an folgenden Themenstellungen:
  • Verbund 1: Sinterformteile aus Leichtmetall (beteiligte Partner: SST, HEAT, IFAM)
    Speziell im Pkw-Motorenbau können pulvermetallurgische Leichtbauwerkstoffe zu einer Erhöhung der Effizienz der Fahrzeuge beitragen. Voraussetzung dafür ist es, diese Bauteile großserientauglich in einer Qualität zu erzeugen, die bezüglich der mechanischen Anforderungen, des Verschleißverhaltens, der Genauigkeit und natürlich der Kosten den Anforderungen der Automobilindustrie entspricht. Das Ziel dieses Projektes besteht darin, die Technologie zur Herstellung solcher leistungsfähigen, einbaufertigen, formkomplizierten  pulvermetallurgischen Aluminium-Präzisionsteile zu entwickeln. Das wird anhand eines Demonstrator-Teils (Nockenwellen-Kettenrad) vollzogen. Strukturiert wird das Projekt durch die beiden Arbeitsschwerpunkte Werkstoff- und Verfahrensentwicklung.
  • Verbund 2: Entwicklung von Präzisionsteilen aus Sinterstahl (beteiligte Partner: SST, HEAT, IFWW)
    Um den erhöhten Anforderungen der Automobilindustrie als Hauptkunde für Sinterformteile künftig besser gerecht werden zu können, werden im Rahmen dieses Verbundprojekts die Voraussetzungen für die Herstellung von Formteilen mit
    1. höheren mechanischen Eigenschaften
    2. höheren Genauigkeiten
    3. gleichzeitig geringeren Kosten
    geschaffen.
  • Verbund 3: Neue MIM-Werkstoffe (beteiligte Partner: SST, HEAT, G&K, IFAM)
    Insbesondere im Bereich der Fertigung von Abgasturboladern und in Flugzeugtriebwerken werden komplexe Bauteile aus heißgaskorrosionsbeständigen Werkstoffen für Einsatztemperaturen bis 1050°C und höher benötigt. Dem pulvermetallurgischen Spritzgießen (MIM-Verfahren) sind solche Applikationen derzeit aufgrund von sintertechnischen Problemen vorenthalten. Durch Untersuchungen soll diese Lücke geschlossen werden. Parallel werden verfahrenstechnische Probleme im Bereich Werkzeugverschleiß und Formgebungskomplexität untersucht.
  • Verbund 4: Neuartige pulvermetallurgische Fülldrähte und Sinterbänder für die Schweißtechnik (beteiligte Partner: Corodur, IFAM, IMET)
    Für den Verschleißschutz stellen Fülldrähte eine etablierte, preisgünstige und schnell verfügbare Art von Schweißzusatzwerkstoffen dar. Allerdings bedeutet das zur Herstellung benötigte, schmelzmetallurgisch hergestellte, Mantelmaterial eine Einschränkung hinsichtlich Legierungsvielfalt und Verfügbarkeit. In diesem Projekt wird versucht, pulvermetallurgische Technologien zur Überwindung dieser Einschränkungen einzusetzen, um damit eine neue Art von Schweißzusatzwerkstoffen zu generieren, die zur Entwicklung und industriellen Anwendung neuartiger hoch verschleiß- und korrosionsbeständiger Legierungen beitragen.
  • Verbund 5: Entwicklung innovativer Metallpulver für zukunftsorientierte Werkstoffe (beteiligte Partner: EPM, IFAM)
    Das Projekt entwickelt für die Verbunde 2, 3 und 4 Werkstoffe und Legierungsmittel, um die Zielsetzungen der Projektpartner zu erreichen. Dabei steht technische Innovation unter Berücksichtigung aller Verfahrensschritte auf Anwenderseite im Focus – bezüglich der geforderten Werkstoffeigenschaften ebenso wie bezüglich der Forderung nach moderaten Materialkosten sowie Prozessgesamtkosten. Hierzu werden unterschiedliche pulverförmige metallische Werkstoffe hergestellt, die in ihren jeweiligen Kombinationen die Herstellbarkeit und die Eigenschaften der Bauteile aus Sinterstahl oder MIM sowie die Herstellung der Schweißdrähte erst möglich machen.
  • Verbund 6: Ofentechnologie für Sinter- und Wärmebehandlung (beteiligte Partner: SIT, HEAT, IFAM)
    Neuartige Bauteile und Legierungen stellen anspruchsvolle Aufgaben an den Verfahrensschritt Sintern. Dies gilt sowohl für die Sinterformteile (Leichtbau und Sinterstahl) als auch für Fülldrähte und die selektive Reduktion von Pulvern. Im Rahmen des Wachstumskerns wird der Prozess Sinteraluminium mit integrierter Wärmebehandlungsstrecke optimiert. Im Bereich des Hochtemperatursinterofens werden unterschiedliche Konzepte erprobt und für die Anwendungen Fülldraht sowie Sinterstahlformteile angepasst. Dem Thema Stofftransport unterschiedlicher Schutzgasatmosphären kommt dabei besondere Bedeutung zu.
  • Verbund 7: Prüfsystementwicklung für PM-Werkstoffe und Bauteile neuer Generation einschließlich neuer Prüf- und Berechnungsmethoden (beteiligte Partner: PMC, Prüflabor „F.-E“., WTZ, IFKM, IMK)
    Im Rahmen des Verbundes werden Prüfkriterien, Prüfverfahren und Berechnungsverfahren für pulvermetallurgische Produkte entwickelt und definiert. Die Methoden umfassen neben statischen und dynamischen Prüfmethoden auch Betriebsfestigkeits-, Verschleiß- und Korrosionsuntersuchungen. Mit diesem Verbund wird es möglich sein, die Leistungsfähigkeit der neuen pulvermetallurgischen Produkte umfassend nachzuweisen. Die Technologieplattform THALE PM erreicht damit eine höheres Entwicklungsniveau sowie eine solide und umfangreiche Datenbasis für Experimente am Modell.
  • Verbund 8: Qualifizierung für neue Technologien in der Pulvermetallurgie (beteiligte Partner: PMC, VHS, IAF)
    Gesamtziel dieses Projektes ist die Unterstützung der Unternehmen des Bündnisses THALE PM mit einem passgenauen und zukunftsorientierten Personal- und Kompetenzentwicklungskonzept. Das Vorhaben erfolgt parallel zur technologischen Verfahrensentwicklung und dient der Absicherung eines optimalen und bedarfsgerechten Personalbestandes in den Unternehmen des Wachstumskerns, damit nach den erfolgreichen Forschungs- und Entwicklungsvorhaben des Wachstumskerns auch entsprechend aus- und weitergebildetes Personal in der Region zur Verfügung steht.

 

Die Partner

Unternehmen
  • Schunk Sintermetalltechnik GmbH (SST), Thale
  • Corodur Verschleiss-Schutz GmbH, Thale
  • Gruppe HEAT Thale GmbH
  • EPM Europowder Metallurgy GmbH, Thale
  • Präzisionsformenbau Große & Klinke GbR (G&K), Gernrode
  • SIT Sintertechnik GmbH, Thale
  • Schunk Dienstleitungsgesellschaft Thale mbH - Prüflabor „Friedrich Eisenkolb“
  • PMC Pulvermetallurgisches Kompetenz-Centrum Thale GmbH
  • Wissenschaftlich-Technisches Zentrum für Motoren- und Maschinenforschung Roßlau gGmbH (WTZ)
  • VHS-Bildungswerk in Sachsen-Anhalt GmbH, Quedlinburg
Forschungspartner
  • Fraunhofer Institut IFAM, Dresden
  • TU Dresden, Fakultät Maschinenwesen, IFWW
  • TU Dresden, Fakultät Maschinenwesen, IFKM
  • TU Clausthal, Institut für Metallurgie, IMET
  • OvGU Magdeburg, Fakultät für Maschinenbau, IMK
  • OvGU Magdeburg, Fakultät für Maschinenbau, IAF

Kontakt

Projektbüro THALE PM
Derek Hough
c/o PMC PulverMetallurgisches Kompetenz-Centrum Thale GmbH
Wolfsburgstraße 31
06502 Thale
Tel.: 03947-776-105
Fax: 03947-776-110
E-Mail: derek.hough[at]pmc-thale.de
Internet: http://www.pmc-thale.de/thalepm/