无论是钻孔、车削还是铣削：在机加工以及初级成型和再成型、压铸和许多其他应用中，工具对于工业生产都至关重要。它们的性能显着影响制成品的质量和成本，进而影响生产过程的经济和生态可持续性。
德国弗劳恩霍夫（Fraunhofer）表面工程和薄膜IST研究所的工作目标之一是根据可持续性要求开发弹性和智能工具。为此，研究人员考虑了整个工艺链，包括从工具设计和材料特性，到预处理、清洁和定制表面处理和涂层，再到测试和应用。
制造弹性高科技工具的关键是优化工具结构，即使在最高压力下也能保持其附加值和经济可操作性。这包括材料的选择和设计，从而考虑到几何形状和形貌以及热处理和合适涂层的使用。
因此，Fraunhofer IST在整个过程链中研究制造过程的优化。该过程从分析或表征待加工材料和刀具的优化设计开始，其中还包括选择合适的涂层。
工具的实际生产过程始于基体的制造。在预处理（例如蚀刻、喷砂和清洁）之后，重点是表面的优化设计。根据工具及其预期用途，这可以例如通过等离子扩散处理或定制涂层进行硬化。
除了获得广泛的技术和工业设备外，Fraunhofer IST的专家还可以利用多年的经验和用户知识，例如，可以专门调整摩擦和磨损特性，并优化工具寿命。为了挖掘能源和资源消耗方面的所有效率潜力，他们在必要时将摩擦学功能涂层与薄膜传感器技术相结合。
非常薄的传感器层直接位于工具的主要应力区，可以记录压力、温度或磨损等相关过程数据。因此，这些智能工具满足了流程和流程链数字化的先决条件，此外，还提供了多种方法来优化生产的质量、安全性、生产力和灵活性。流程链的最后一步是工具的测试和质量保证。为了对各种措施进行可持续性评估，研究所进行了与发展相关的生命周期分析（LCA、LCC）。
将弹性和智能工具与数字流程链结合使用，为安全、高效、灵活和可持续的生产提供了巨大的潜力。
