Für produzierende Unternehmen ist eine hohe Oberflächenqualität zum Beispiel bei Spritzgießwerkzeugen oder bei Endprodukten mit optischen Eigenschaften von großer Bedeutung. Da solche Oberflächen nicht ausschließlich durch Fräs- oder Erodierprozesse erzeugt werden können, ist ein nachgelagerter Prozessschritt erforderlich: So werden zur Nachbearbeitung bisher in der Regel zeitintensive und kostspielige Fertigungsverfahren eingesetzt, beispielsweise das manuelle Polieren oder das maschinelle Oberflächenhämmern.
Im Forschungsprojekt HgroKa entwickeln wir gemeinsam mit unseren Projektpartnern ein Werkzeug-Spannsystem zur Nachbearbeitung von Oberflächen, das eine hohe Flexiblität bietet und geringe Fertigungskosten mit sich bringt. Hierfür wird durch das Werkzeug-Spannsystem im Bearbeitungsprozess ein Werkzeug aus Hartmetall mit großem Schneidkantenradius auf das Werkstück gepresst. Durch den Drückprozess werden Rauheitsspitzen auf dem Werkstück eingeebnet und die Randzone des Werkstückmaterials verfestigt sich.
Das nachgiebige Werkzeug-Spannsystem HgroKa ermöglicht die Zustellung im Bearbeitungsprozess unter Beibehaltung einer kostanten Kraft zwischen Werkzeug und Werkstück. Das System besteht aus einem Werkzeug und einem nachgiebigen Werkzeug-Spannsystem, welche in Kombination in einem Drückprozess gleichbleibende Oberflächen erzeugen. Weiterhin wird der Verschleiß des Hartmetallwerkzeugs durch eine veränderte Werkzeugmikrogeometrie sowie durch eine gezielte Beschichtung des Werkzeugs verringert. Das Werkzeug-Spannsystem kann automatisiert und ohne zusätzliche Maschinenaggregate in konventionellen 5-Achs-Maschinen eingesetzt werden und ist daher kostengünstig einsetzbar.