26/07/2019
Door Ad Spijkers
Een project aan het Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen (IFW) aan de Leibniz Universität Hannover onderzoekt de mogelijkheden om stenen als snijgereedschappen te gebruiken.
Sinds de eerste dagen van de geschiedenis van de mensheid werden stenen gebruikt als gereedschap. In de loop van de geschiedenis werden ze echter steeds meer afgelost door steeds sterkere metallische snijgereedschappen. De toenemende schaarte aan natuurlijke bronnen leidt er momenteel toe dat de prijzen van conventionele snijmaterialen continu stijgen.
Zo stijgen de prijzen voor hartmetaal continu omdat de grondstdoffen voor de productie ervan slechts beperkt beschikbaar zijn. Bovendien zijn de toegankelijke voorraden geconcentreerd in een beperkt aantal staten zoals China en Congo. Er zijn dus genoeg redenen om hartmetalen in zoveel mogelijk toepassingen te vervangen.
Steen als alternatief
De wetenschappers in Hannover onderzoeken in een door de Deutsche Forschungsgemeinschaft gesubsidieerd project of conventionele gereedschappen bij de bewerking van non-ferro metalen kunnen worden vervangen door verspanende gereedschappen uit gesteente. De voordelen van steen als snijmateriaal zijn aanzienlijk.
Er zijn zowel ecologische als economische voordelen mee te realiseren. Natuurlijke gesteenten zijn wereldwijd in grote hoeveelheden beschikbaar, gemakkelijk toegankelijk en goedkoop. In vergelijking met conventionele snijmaterialen kunnen er met minder energie verspanende gereedschappen van worden gemaakt. Zo vervalt bijvoorbeeld het sinteren, het maken van gereedschappen uit metaalpoeder. Gesteente is al door de natuur geproduceerd, het moet alleen nog in de juiste vorm worden gebracht.
Een uitdaging in het productieproces is de natuurlijke variatie van gesteenten. Het zijn natuurproducten. Fabrikanten moeten bij de productie van gereedschappen rekening houden met de natuurlijke inhomogeniteit van de samenstelling van gesteenten en hun slijpproces daarop aanpassen
In het kader van het project wordt daarom onderzocht welke rol de samenstelling en de eigenschappen van gesteenten spelen om ze geschikt te maken als snijmateriaal. Hetzelfde geldt voor de vraag hoe een geschikt slijpproces voor de gesteenten moet worden ontworpen, hoe deze gereedschappen zich in het snijdproces en hoe ze moeten worden toegepast.
De eerste resultaten zijn veelbelovend. De onderzoekers hebben wisselsnijplaatjes uit verschillende gesteenten vervaardigd en met succes gebruikt voor de bewerking van ENAW 2007, de meest gebruikte aluminiumlegering voor het verspanen op automatische draaibanken.
Foto: Picryl