Geklebte Werkzeuge als Chance für die Zukunft

Geklebtes Bohrwerkzeug mit keramischer Spitze (Bild: Fraunhofer IPA, Fotograf: Rainer Bez)

26.10.2026 Geklebte Werkzeuge als Chance für die Zukunft

Herausforderungen und Chancen für den Einsatz geklebter Zerspanwerkzeuge

von Sascha Stribick (Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA), Julian Wüsteney (Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA)

Die Werkzeugindustrie steht in Zukunft vor wachsenden Herausforderungen: Steigende Rohstoffpreise, Konkurrenzdruck aus Asien und zunehmender Fachkräftemangel setzen die Branche immer stärker unter Druck. Neue Lösungen im Bereich der Fertigungstechnik sind unabdingbar, um Ressourcen und Kosten zu schonen. Eine vielversprechende Möglichkeit ist die Substitution der Löttechnik durch das Kleben, wodurch neue Schneidstoffe flexibler eingesetzt und Performancevorteile erzielt werden können.

Steigende Anforderungen in der Zerspanungstechnologie
Die Werkzeugtechnologie gerät immer weiter unter Druck: Hartmetall mit den Bestandteilen Wolframcarbid und Kobalt als ökologisch, ökonomisch und sozial kritische Rohstoffe [1] wird immer teurer und schwerer kalkulierbar. Gleichzeitig steigen die Anforderungen hinsichtlich Oberflächengüte und Prozesszeit an die Werkstücke und damit an die Werkzeuge. Ein wirtschaftliches Ziel für die Werkzeugbranche ist es, einen alternativen, ressourcenschonenden und günstigen Schneidstoff zu identifizieren. Eine Möglichkeit hierfür sind Keramiken.

Mit einem neuen Schneidstoff hat das in der Werkzeugindustrie dominante Fügeverfahren, das Hartlöten, aber Probleme, da nur unter hohem Aufwand oder mittels Vakuumlöten eine ausreichende Festigkeit erzeugt werden kann. Außerdem führt die hohe kurzzeitige Temperatureinwirkung unabhängig vom Schneidstoff zu einer hohen thermischen Belastung der Schneide und des Werkzeuggrundkörpers bereits bei der Fertigung. [2]

Die Projektpartner
Geklebte Zerspanwerkzeuge werden in dem Projekt „CeramiCut“ in einem Konsortium mit fünf Projektpartnern weiterentwickelt: Der Konsortialführer Jakob Schmid GmbH + Co. KG entwickelt Spezialzerspanungswerkzeuge für Holz, faserverstärkte Kunststoffe und Nichteisenmetalle, Leonhardt e. K. ist Experte im Werkzeug- und Formenbau sowie in der Bearbeitung von Keramikwerkstoffen, Menzel Metallchemie GmbH entwickelt angepasste Kühlschmierstoffsysteme und Minimalmengenschmiersysteme. Zwei weitere Industriepartner unterstützen das Projekt assoziiert. Das Institut für Keramische Materialien und Technologien (IKMT) der Universität Stuttgart entwickelt Material und Fertigungsverfahren für keramische Schneidwerkstoffe. Das Fraunhofer IPA entwickelt unter anderem Klebe- und Fügetechnik und führt Zerspanungsexperimente durch.

Lösungspartner

Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA
Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA

 

Zielgruppen

Konstruktion & Entwicklung, Produktion & Fertigung