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Nachhaltigkeit ist ein fester Bestandteil der Strategie von Oerlikon

Nachhaltigkeit ist ein fester Bestandteil der Strategie von Oerlikon. Als globales Innovationskraftzentrum für Oberflächentechnik, Polymerverarbeitung und additive Fertigung ist Nachhaltigkeit nicht nur ein Konzept, sondern ein lebendiges Prinzip.

Die 10. Ausgabe von Beyond Surfaces widmet sich deshalb ganz dem Thema Nachhaltigkeit. In jedem Beitrag können Sie die Vielfalt und die Möglichkeiten erleben, in dem dieses Prinzip Realität wird, seien es die Kunden bei der Umsetzung ihrer Projekte, die Mitarbeitenden bei ihrer täglichen Arbeit, Forschungsprojekte oder bei der jährlich stattfindenden AMTC.

Wir sprachen mit Georg Stausberg,  Chief Sustainability Officer, Oerlikon, und Dr. Sven Hicken, Chief Technology Officer der Surface Solutions Division, um mehr über die Hintergründe, Nachhaltigkeit proaktiv und transparent zu kommunizieren, und die Nachhaltigkeitsziele für das Jahr 2030 zu erfahren.

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Vollgas für Nachhaltigkeit

EcoGear, ist ein gemeinsames Forschungs- und Entwicklungsprojekt von Oerlikon und Partnern aus Industrie und Wissenschaft, das sich auf die Verbesserung von Herstellungsprozessen konzentriert, die weniger Abfall produzieren, weniger Energie verbrauchen und den CO2-Fussabdruck verringern.

Abfall zu reduzieren ist eine der dringendsten Herausforderungen im Bereich nachhaltiger Innovationen. Was ist nötig, um Produkte und Komponenten mit wesentlich weniger Abfall herzustellen, ohne dass ihr Nutzen oder ihre Leistung beeinträchtigt werden? Um Antworten auf diese Frage zu finden braucht es oft fachübergreifende Teams. Genau dieser gemeinschaftliche Ansatz könnte nun zur Entwicklung eines radikal neuen Verfahrens zur Herstellung von Kegelradgetrieben führen.

Vom herkömmlichen zum transformativen Ansatz

Kegelradgetriebe werden als Rohlinge hergestellt, aus denen die Zahnform geschnitten wird. Dies bedeutet eine grosse Menge an Materialabfällen. Das EcoGear-Projekt, ein gemeinsames Forschungs- und Entwicklungsprojekt von Oerlikon Balzers, dem Stockholmer KTH Royal Institute of Technology und den Industriepartnern Scania, Georg Fischer und Buderus Steel, wurde 2020 initiiert, um eine Alternative zum herkömmlichen Herstellungsverfahren zu entwickeln.

»Das Ziel des EcoGear-Projekts ist es, einen vorgeschmiedeten Rohling zu entwickeln, der am Anfang der Prozesskette bereits eine vorkonturierte Geometrie der Zähne aufweist«, sagt Tony Ulander, Vertriebsleiter von Oerlikon Balzers für Skandinavien. »Dies reduziert den Bearbeitungsaufwand für die gewünschte Form und den Materialabfall drastisch, und erhöht zudem die Werkzeugstandzeit.«

Dieser neue Ansatz bringt jedoch Herausforderungen für die gesamte Prozesskette mit sich – auch für Werkzeuge und Beschichtungen. Die Rolle von Oerlikon in diesem Projekt umfasst die Festlegung der Parameter für die Schnittdaten und die Kriterien für den laufenden Betrieb. »Durch den Einsatz von primeGear können wir Oberflächen und Kanten durch Vor- und Nachbehandlungen zusammen mit der Beschichtung optimieren. So kann die Werkzeugstandzeit um bis zu 80 % erhöht werden«, sagt Kristofer Malmberg, Tribologie-Spezialist bei Oerlikon Balzers. »Die im Laufe des Projekts gesammelten Schnittdaten erlauben uns, den Werkzeugverschleiss nachzuvollziehen und die Werkzeugoberflächen und -kanten zu optimieren.«

Das Team stellte fest, dass die EcoGear-Lösung nicht nur den anfallenden Materialabfall reduzierte, sondern auch die Menge an Energie und Ressourcen, die für Produktion, Bearbeitung, Transport und Recycling benötigt werden. Dies geht aus den Ergebnissen einer Vorstudie hervor: »Die möglichen Materialeinsparungen werden auf bis zu 20 % des Gesamtgewichts des Werkstücks geschätzt. Wenn das Werkstück 37,8 kg wiegt und 80 000 Kegelradgetriebe pro Jahr produziert werden, würde dies zu einer Materialeinsparung von etwa 600 Tonnen Stahl pro Jahr führen. Die Menge an Spänen, die beim Zahnradfräsen pro Jahr anfällt, würde von ca. 700 auf 100 Tonnen reduziert.«

Weniger Abfall, mehr Möglichkeiten

Für Ulander sprechen diese Ergebnisse für sich. Das Projekt bestätigt die Vorteile der Werkzeugbeschichtungen von Oerlikon Balzers und ihren Beitrag für weniger Werkzeugverschleiss. Aber er zieht aus dem Projekt noch eine weitere Lehre, nämlich über die Kraft einer fachübergreifenden Partnerschaft: »Durch die Zusammenarbeit zwischen Oerlikon, den Werkzeugherstellern und ihren Kunden können wir ein fertiges Produkt entwickeln, das echte Vorteile bringt.

Für uns war es eine wertvolle Erfahrung, bei diesem Sustainability-Projekt so eng mit den Werkzeugherstellern zusammenzuarbeiten und ein besseres Verständnis für ihre Endkunden und die Prozesse zu gewinnen. Dadurch können wir sie bei der Suche nach umweltfreundlicheren Lösungen in Bezug auf Werkzeuge und deren Verwendung wirklich unterstützen.« Er und das Team freuen sich bereits jetzt, gemeinsam mit den Kunden von Oerlikon weitere nachhaltige Lösungen zu entwickeln.

Projektpartner

  • KTH Royal Institute of Technology – PMH Anwendungslabor
  • KTH Royal Institute of Technology – Abteilung für Produktionstechnik (IIP)
  • Swerim
  • Laboratorium für Werkzeugmaschinen und Fertigungstechnik (WZL) der RWTH Aachen
  • Scania
  • Buderus
  • GF System 3R
  • Oerlikon Balzers

primeGear: Ressourcenschonende Wiederaufbereitung

Der primeGear-Service von Oerlikon Balzers senkt die Herstellungskosten für Getriebekomponenten und schont die natürlichen Ressourcen durch die Wiederaufbereitung von hochwertigen Schneidwerkzeugen. Der Service, der in vielen Kundenzentren weltweit verfügbar ist, ist das Ergebnis jahrelanger Forschungs- und Entwicklungszusammenarbeit mit Industriepartnern.

Oerlikon Balzers hat 2020 in Uppsala, Schweden, ein neues Anwendungszentrum für die Vor- und Nachbehandlung von Schneidewerkzeugen für die Automobilindustrie eröffnet. Es dient als globales Kompetenzzentrum, in dem der massgeschneiderte Oberflächenvor- und -nachbehandlungsservice weiterentwickelt und optimiert wird, als Informations- und Beratungszentrum für Kunden und als Schulungszentrum, wo sich die Mitarbeitenden von Oerlikon Balzers über die neuesten Vor- und Nachbehandlungsverfahren informieren können.

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