Untersuchungen zum ultraschallunterstützten Prägen von Lederwaren mit konventionellen Prägewerkzeugen und Prägewerkzeugen aus Kunststoff

AUFGABENSTELLUNG

Der Prozess des Leder­prägens und die Herstellung der erforder­lichen Präge­werkzeuge sind mit erheb­lichen Kosten und Energie­aufwendungen verbunden. Es soll unter­sucht werden, ob durch den Einsatz von Ultra­schall beim Prägen ein deutlich reduzierter Energie­aufwand erreicht werden kann bei ver­gleich­bar hohen Präge­qualitäten im Leder. Dies würde zudem erlauben, Präge­werkzeuge kosten­günstiger herzu­stellen, da hinsicht­lich ihrer Tempe­ratur­stabilität und Festig­keit geringere Anforde­rungen bestehen.

PROJEKTZIEL | ARBEITSHYPOTHESE

Im Fokus des Projektes stehen sowohl die Grund­la­gen zur Wirkungs­weise des Ultra­schalls beim Leder­prägen als auch die objek­tive, mess­tech­nische Beur­teilung der prozess- und material­abhängigen Umform­para­meter auf die erreich­bare Präge­qualität. Es erfolgt ein tech­nischer und wirt­schaft­licher Ver­gleich der stati­schen und rota­tiven Präge­prozesse mit und ohne Ultra­schall­anwendung.

Beim Ultra­schall­prägen sind geringere mecha­nische und ther­mische Belastungen für das zu prägende Material aber auch für die Präge­werk­zeuge zu erwarten. Die geringeren Anforde­rungen an die Präge­werk­zeuge ermög­lichen es, preis­wertere Materialien (Kunst­stoffe) und alter­native addi­tive Ferti­gungs­tech­no­logien zu nutzen. Im Projekt sollen beispiel­haft solche Stempel entwickelt und auf ihre Eignung unter­sucht werden. Im Erfolgs­fall wird eine höhere Flexi­bilität des Präge­prozesses erreicht, die einen schnellen Werk­zeug­wechsel und eine öko­no­mische Fertigung kleinerer Serien geprägter Leder zulässt.

NUTZEN | AUSBLICK

Überall dort, wo Leder mit den konven­tio­nellen Tech­niken bisher nur sehr schwer oder gar nicht stabil geprägt werden können, wo Material­beschä­di­gungen durch hohe Tempe­ratur und Druck entstehen, kann das Prägen mit Ultra­schall an Bedeu­tung gewinnen. Dies betrifft sowohl sehr weiche, sehr feste Leder als auch Leder mit speziellen präge­empfind­lichen Zurichtungen.

Wenn mit deutlich geringerem Druck und Tempe­ratur stabile und quali­tativ hoch­wertige Prägungen im Leder erreicht werden können, sind Präge­werk­zeuge aus Kunst­stoff sehr kunden­spezi­fisch und mit redu­zier­tem Material-, Personal- und Zeit­aufwand durch addi­tive Ferti­gung herstellbar. Eine Anwendung dieser Präge­werk­zeuge für Kleinst­serien und die Indi­viduali­sierung von Leder­produkten verspricht ein hohes Nutzungs­potential.