Ein neues Produktionsverfahren für den „Schlüssel der Zukunft“

Ein Jeder hält tagtäglich Schlüssel in seiner Hand. Aufgrund der vielseitigen Anforderung an Design, Verarbeitung und technischen Eigenschaften wurde bislang vor allem Neusilber als bevorzugtes Material für Schlüssel eingesetzt, welches für die gewünschte Farbe und Bearbeitbarkeit der Schlüssel die Elemente Nickel und Blei enthält. Diese werden von der EU als gesundheitsschädlich eingestuft. Weiterhin ist die Herstellung solcher Schlüssel mit Kopierschutz sehr aufwändig und macht üblicherweise bis zu 20-30% der Kosten eines Schließsystems aus. Aufgrund der kostenintensiven Produktionsschritte erfolgt heutzutage ein Großteil davon in weniger lohnintensiven Ländern außerhalb Deutschlands.

Ziel des Projektes Gussschlüssel ist es, ein neues Produktionsverfahren für den „Schlüssel der Zukunft“ zu entwickeln, um damit technisch hochwertige Schlüssel mit verbessertem Kopierschutz herstellen zu können. Der bessere Kopierschutz resultiert aus der neuen Möglichkeit in der gießtechnischen Fertigung komplexere und völlig neue 3D-Schlüsselgeometrien abzubilden, welche in den bisherigen Schmiede-/Fräsverfahren technisch und wirtschaftlich nicht möglich sind. Für die deutschen Hersteller von Schließsystemen bietet das voll automatisierbare Druckgussverfahren großes Potenzial, um wirtschaftlich konkurrenzfähig zu sein.

Für das neue Produktionsverfahren soll zudem eine neuartige Legierung auf Basis von Kupfer und Zink entwickelt werden, welche ohne bzw. mit stark reduzierten Mengen an Nickel und Blei auskommt. Die bisherige Produktion von Schlüsseln soll durch ein neues Fertigungsverfahren substituiert werden. Bisher war Blei für die Umformbarkeit im festen Zustand beim Schmieden notwendig. Da beim Druckgießen im Gegensatz zum Schmieden keine Verformung stattfinden muss, ist Blei nicht mehr erforderlich. Dazu wird im eigenen Formenbau der Firma Breuckmann eine exakte und stabile Gussform erforscht, entwickelt und hergestellt. Weiterhin wird ein neues Konzept entwickelt wie die Schmelze den Schlüssel ausfüllt, damit dieser die gewünschten Eigenschaften aufweist. Um die finalen Oberflächeneigenschaften einzustellen wird für die neu entwickelte Legierung ein geeignetes Gleitschleifverfahren erforscht und entwickelt.

Breuckmann GmbH & Co. KG

Druckguss mit Kupferlegierungen sowie zugehöriger Formen- und Werkzeugbau: Entwicklung eines speziellen Druckgussverfahrens für die Herstellung von neuartigen Schlüsseln mit 3D-Geometrien.

Dörfler & Schmidt Präzisionsfinish GmbH

Oberflächenveredelung: Gleitschleifversuche mit unterschiedlichen Schleifkörpern und Entwicklung eines nachhaltigen Gleitschleifprozesses

Dieses Forschungs-und Entwicklungsprojekt wird durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Programm „Innovationen für die Produktion, Dienstleistung und Arbeit von morgen“ gefördert und vom Projektträger Karlsruhe (PTKA) betreut. Die Verantwortung für den Inhalt dieser Veröffentlichung liegt bei der Autorin / beim Autor.

  • 03 - 2021

    Kick-Off Meeting

    Start des Projektes gemeinsam mit dem Projektträger und Abstimmung über die ersten konkreten Arbeitsinhalte.

  • 04 - 2021

    Legierungs-screening

    Auswahl geeigneter hochfester silberfarbener Legierungssysteme ohne Blei und Nickel.

    04 - 2021

  • 06 - 2021

    Prototypen-Gusswerkzeug

    Ein prototypisches Druckgusswerkzeug wird konstruiert und erste Gussschlüssel werden hergestellt.