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Die Merziger Pro-Com entwickelt ein neues Verfahren im Werkzeugbau

Innovation im Mittelstand : Forschung für Hochleistungs-Schrauben

Die Firma Pro-Com aus Merzig zeigt in Berlin ihre Forschungsergebnisse. Ziel des Projekts war es, die Schraubenfertigung zu optimieren.

Wie genau entsteht der Kopf einer Schraube? Diese Frage stellt sich wohl jeder Handwerker einmal. Annegret und Guido Jungblut, Gründer und Chefs der Firma Pro-Com A. Jungblut GmbH, können über dieses Thema stundenlang reden. Denn das Merziger Unternehmen stellt die Stanzstempel her, mit denen die Schraubenköpfe gefertigt werden. „Schrauben bestehen eigentlich aus Metalldraht“, sagt Guido Jungblut. Dieser werde erhitzt, um dann unter hohem Druck den Kopf zu formen. Und weil sich das Metall durch Hitze und Druck noch einmal verflüssige, spreche man vom Fließpressen.

Die Fließpressstempel, die dem Schraubenkopf die jeweilige Form geben, sei es als Torx-, Kreuzschraube oder eine Schraube mit Außengewinde, sind in dem Prozess höchsten Belastungen ausgesetzt. Sie müssen nicht nur unter hohem Druck die Konturen der Schraube formen, sie müssen auch ohne größere Schäden wieder von dem sehr schnell erkaltenden Metall der Schraube entfernt werden. „Der Verschleiß dieser Stempel ist sehr hoch“, sagt Guido Jungblut. Nicht nur die Festigkeit ist dabei ein zentrales Thema, auch die Formgenauigkeit erhöht wesentlich die Haltbarkeit dieser Werkzeuge. Weswegen das Unternehmen im Rahmen eines Forschungsprojektes Verfahren gesucht hat, die Fertigung dieser Stempel zu optimieren.

Pro-Com ist eines von 300 Unternehmen, die kommende Woche in Berlin Projekte vorstellen, die durch das Bundeswirtschaftsministerium gefördert wurden. Auf dem Innovationstag Mittelstand am 9. Mai sind neben Pro-Com noch weitere Saar-Unternehmen dabei. So beispielsweise die MJR Pharmjet aus Überherrn, die einen Mikrojet-Reaktor zur Erzeugung neuartiger Nanopartikel entwickelt hat. Mit ihrer Hilfe soll es möglich sein, bakteriell besiedelte Wunden zu behandeln. Ein anderes Projekt wiederum befasst sich mit der Möglichkeit, Rohre mehrdimensional umzuformen ohne ihre Funktion zu verschlechtern, ein weiteres mit kabellosem Laden.

Die Firma Pro-Com wiederum hat in Zusammenarbeit mit der Technischen Universität Chemnitz und dem Fraunhofer Institut Chemnitz auf Basis der sogenannten Pem-Technik eine Möglichkeit gefunden, die Stempel in hoher Festigkeit und sehr genau herzustellen. Die Pem-Technik ist ein elektrochemisches Verfahren, bei dem Werkstücke aus Metall nicht wie sonst üblich mit Fräsen oder Schleifen bearbeitet werden. Stattdessen wird mit Hilfe von Strom und einer Elektrolytflüssigkeit schichtenweise Metall abgetragen. „Das Pem-Verfahren ermöglicht es, sehr feine Strukturen, in die Stempel einzuarbeiten“, sagt Annegret Jungblut.

„Bei normalen Schrauben prägt ein Stempel zwischen 40 000 und 300 000 Schrauben“, sagt Guido Jungblut. Wirtschaftlich sei es von Bedeutung, ob ein Stempel schon nach 40 000 oder erst nach 300 000 Schrauben verschlissen ist. Wie wichtig die optimale Fertigung dieser Stempel ist, zeige sich aber vor allem bei hochwertigen Schrauben. Diese würden beispielsweise in der Medizintechnik benötigt, wenn Knochen verschraubt werden. Bei solchen Schrauben sehen die Produktionszahlen ganz anders aus: „Da wird ein so harter Stahl verwendet, dass die Stempel besonderen Belastungen ausgesetzt sind.“ Nach 40 bis 100 Schrauben sei ein Stempel verschlissen. Weil diese Schrauben extrem teuer sind, ist hier eine längere Standzeit der Werkzeuge ganz entscheidend.

Mit solchen Fließpressstempeln werden Schraubenköpfe geformt. Foto: Rich Serra

Dass ein so kleines Unternehmen wie Pro-Com – die Firma beschäftigt gerade einmal zehn Mitarbeiter, ein Forschungsprojekt im Zentralen Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM) des Bundeswirtschaftsministeriums platziert, ist ungewöhnlich. Denn diese ZIM-Projekte sind sehr aufwändig, schon alleine von der Antragsstellung her. „Wir haben viel Herzblut und Arbeit in das Projekt gesteckt“, sagt Annegret Jungblut. Möglich sei es auch durch die Kooperation mit den Instituten in Chemnitz gewesen. Doch letztlich habe es sich gelohnt, da das Ergebnis einen Fortschritt für die Firma gebracht habe. Die Qualität der Stempel konnte noch einmal gesteigert werden. „Es mag nur wie ein kleiner Schritt scheinen“, sagt Annegret Jungblut. Doch die Qualitätsverbesserung mache eben einen Wettbewerbsvorteil aus. Und der sei dringend nötig, wolle man gegen die Konkurrenz aus Asien bestehen. „Unsere Produkte müssen zehnmal besser sein als die der Konkurrenz. Nur so können wir dann auch die höheren Preise rechtfertigen“, sagt Guido Jungblut.