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Heute Probezeit, morgen Wettbewerbsvorteil

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SECO/WARWICK hilft Partnern, durch Innovation zu gewinnen

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Eine starke F&E-Abteilung ist der Schlüssel zur Einführung moderner Wärmebehandlungstechnologien für Metalle. Die heutige Industrie (z.B. Luft- und Raumfahrt, Verteidigung, Medizin, Energie) erfordert maßgeschneiderte Lösungen. Seit Jahren bietet die SECO/WARWICK Gruppe ihren Partnern Zugang zu fortschrittlichen F&E-Zentren (in Polen, den USA und seit kurzem auch in China), in denen Technologien im Mikro-Maßstab getestet werden können.
Forschungsinfrastruktur und der Umfang der durchgeführten Prozesse

Das F&E-Zentrum von SECO/WARWICK verfügt sowohl über Industrieöfen im Maßstab 1:1 als auch über Laborausrüstungen, die Prozessversuche an vom Kunden gelieferten Materialien und Teilen ermöglichen. Das Zentrum führt unter anderem Niederdruckaufkohlung (LPC FineCarb), Hochdruck-Gasabschreckung (HPGQ), Gasnitrierung ZeroFlow, ferritische Nitrocarburierung (FNC), Aluminiumlöten unter Schutzgas (CAB) und Vakuum (VAB) sowie die Herstellung von Gussteilen mit gleichachsigem Korngefüge (EQ) nach konventionellen Methoden und gerichtete Erstarrung (DS) und Einkristallguss (SC) nach dem Bridgman-Verfahren durch. Das Team erfahrener Ingenieure bietet auch eine breite Palette von technischen Berechnungsdienstleistungen an, einschließlich Simulationen in den Bereichen thermische Analyse, Strömungsmechanik und Festigkeit von Werkstoffen und Strukturen.

"In der Praxis bedeutet dies, dass der Ofen und die eingesetzte Prozesstechnologie es ermöglichen müssen, die geforderten Eigenschaften des behandelten Teils zu erreichen, wie z. B. Oberflächen- und Kernhärte, die Tiefe des gehärteten Einsatzes (z. B. CHD/ECD), Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit, Maßhaltigkeit nach der Behandlung und das gewünschte Gefüge, einschließlich Phasenverteilung, Korngröße und Vorhandensein von Ausscheidungen. Dieser Ansatz minimiert das Implementierungsrisiko, ermöglicht eine schnelle Identifizierung potenzieller Abweichungen und bietet die Gewissheit, dass das Endprodukt die Anforderungen für das behandelte Teil in seiner Zielanwendung erfüllt. Gerade die Prüfung unter betriebsnahen Bedingungen ermöglicht eine optimale Vorbereitung und Anpassung der Technologie an die individuellen Produktionsanforderungen", so Łukasz Piechowicz, Direktor des SECO/WARWICK F&E-Zentrums.
Die Rolle des metallografischen Labors

Ein integraler Bestandteil der Prozessversuche und des Umsetzungsprozesses ist das metallografische Labor, in dem Tests an Proben, die aus behandelten Teilen geschnitten wurden, sowie an Zeugenproben durchgeführt werden. Zu den Analysen gehören die Bewertung des Mikrogefüges mit Hilfe der Licht- und Elektronenmikroskopie, Mikro- und Makrohärtemessungen, die Bestimmung der Einsatzhärtetiefe (CHD/ECD) und die Analyse von Kohlenstoff- und Stickstoffprofilen in der Oberflächenschicht.

"Mit diesen Tests lässt sich überprüfen, ob die erzielten Eigenschaften den Anforderungen des Kunden entsprechen - sowohl in Bezug auf die mechanischen Parameter als auch auf die Mikrostruktur. Dies ist von entscheidender Bedeutung, um zu beurteilen, ob das behandelte Teil die Anforderungen der Zielanwendung erfüllen wird. Auf diese Weise lässt sich nicht nur die Wirksamkeit der gewählten Technologie bestätigen, sondern sie auch für einen bestimmten Anwendungsfall optimieren", fügt Ł. Piechowicz.
Die Bedeutung von Prozessversuchen für die industrielle Umsetzung

Die Durchführung von Prozessversuchen und Labortests an realen Teilen ermöglicht nicht nur die genaue Anpassung der Prozessparameter an die Erwartungen der Partner, sondern auch die Identifizierung potenzieller Risiken, die Optimierung der Kosten und die Verringerung der Implementierungsrisiken.

Wenn ein Kunde vor einer Herausforderung steht, die einen nicht standardisierten Ansatz erfordert, greift die RETECH-F&E-Infrastruktur in den USA ein. Das Team unterstützt die Entwicklung neuer Werkstoffe und der zu ihrer Herstellung verwendeten Technologien - von Titan-, Zirkonium-, Kobalt- und Nickelbasislegierungen und Superlegierungen bis hin zu Werkstoffen auf Chrom- und Siliziumbasis sowie anderen fortschrittlichen Legierungen, die spezielle oder besonders präzise Schmelzverfahren erfordern. Dies ermöglicht den Übergang von Konzept und Prozessversuchen zu fertigen Produkten mit hervorragenden Leistungsparametern.

In seinem Forschungs- und Entwicklungszentrum in Buffalo, New York, bietet Retech Unternehmen und Forschungseinrichtungen die Möglichkeit, fortschrittliche Werkstoffe und metallurgische Prozesse an Anlagen im Originalmaßstab zu testen. Mit der Unterstützung des Ingenieurteams - von der Entwicklung des Prozesskonzepts bis hin zur Analyse der Ergebnisse - können die Partner ihre Prozessannahmen schneller validieren, das Investitionsrisiko verringern und einen sicheren Weg zur Produktionserweiterung finden.

Zu den verfügbaren Technologien gehören das Plasma-Lichtbogenschmelzen, das Vakuum-Induktionsschmelzen, Elektronenstrahlverfahren und die Plasma-Zerstäubung von reaktiven und refraktären Metallpulvern. Dies ist eine Lösung für Branchen, in denen es auf Reinheit, Wiederholbarkeit und Prozesskontrolle ankommt - von Luft- und Raumfahrt, Verteidigung und Energie bis hin zu Medizin, Halbleitern und moderner Fertigung. Das Forschungs- und Entwicklungslabor von Retech kann eine Technologie vor einer Investitionsentscheidung prüfen und so den Weg von der Idee zur Umsetzung verkürzen.

"Wir bieten Schmelz- und Zerstäubungsdienste an, die auf Betriebsanlagen in unserem Hauptsitz in Buffalo durchgeführt werden, wodurch Partner schnellen Zugang zu fortschrittlicher Vakuummetallurgie erhalten, ohne sofort eigene Anlagen kaufen zu müssen. Dies ist eine praktische Lösung für Unternehmen, die ein neues Verfahren validieren, die Produktion von Legierungen steigern, die Markteinführung beschleunigen oder die Projektdynamik aufrechterhalten wollen, während sie auf ihre eigene Anlage warten. Mit Systemen wie PAM-5, R&D Electron Beam, PGA200 und PGA300 ist es möglich, Versuche sowie Pilot- und Produktionsläufe unter kontrollierten Bedingungen durchzuführen. Das reduziert das Risiko und erhöht die Flexibilität", sagt Earl Good, Geschäftsführer von Retech, einem Unternehmen der SECO/WARWICK Gruppe.

Gleichzeitig unterstützt das CAB Brazing Center (in Polen und China) Kunden beim Testen, Validieren und Verfeinern von Wärmetauscher-Prototypen. Hier können Versuche für eine breite Palette von Lösungen durchgeführt werden, darunter für die Bereiche Automobil, Energie, HVAC&R (Heizung, Lüftung, Klimatisierung und Kühlung) und Elektronik. Dies bedeutet eine schnellere Konzeptüberprüfung, ein geringeres Umsetzungsrisiko und eine bessere Abstimmung zwischen der Technologie und den spezifischen Anforderungen der Branche.

Die Fähigkeit, umfassende Tests durchzuführen - von der Parameterauswahl über die Prozessausführung bis hin zu detaillierten Laboranalysen - ist die Grundlage für die erfolgreiche Implementierung moderner Wärmebehandlungstechnologien und gewährleistet Investitionssicherheit und Wettbewerbsvorteile.
Innovationen, die den Weg vom Labor in die Industrie finden

Die SECO/WARWICK Gruppe investiert konsequent in Forschung und Entwicklung und betrachtet F&E als eine der Grundlagen für den Wettbewerbsvorteil der Gruppe. Das Ausmaß dieser Aktivitäten spiegelt sich in den laufenden F&E-Projekten, der Anzahl der Patente, den Implementierungen, den durchgeführten Studien und der Zusammenarbeit mit technischen Universitäten und Forschungseinrichtungen wider.

Ein Beispiel für die laufenden F&E-Investitionen ist das Projekt Free High Pressure Gas Quenching mit Gesamtkosten in Höhe von 9,59 Mio. PLN, davon 5,24 Mio. PLN Kofinanzierung aus europäischen Fonds. Das Projekt umfasst die Entwicklung und den Bau eines Prototyps für das freie Abschrecken von Stahlteilen in Hochdruckgas, wobei CAE-Simulationen, ein digitaler Zwilling, Wärmebildkameras, ein 3D-Scanner und Prozessversuche unter realitätsnahen Bedingungen zum Einsatz kommen.

Die SECO/WARWICK Gruppe erhielt eine Fremdfinanzierung in Form eines langfristigen Darlehens in Höhe von 10 Mio. USD, d.h. ca. 39,81 Mio. PLN. Die aufgenommenen Mittel wurden für die Entwicklung der Pulvermetallurgie-Technologie verwendet, einschließlich der Konstruktion und Installation von Plasma Gas Atomizer (PAM) Öfen (Plasma Arc Melting), die auf der Retech-eigenen Technologie basieren, sowie für die Erweiterung und Ausstattung der Produktions- und Montagehalle. Die Investition mit einem geschätzten Gesamtwert von 45 Mio. PLN wird in den Anlagen von Retech in Buffalo, New York, USA, durchgeführt. Die Entwicklung der Pulvermetallurgie-Technologie soll die Position der SECO/WARWICK-Gruppe auf dem globalen Markt der Vakuum-Metallurgie stärken, insbesondere in dem schnell wachsenden Bereich des 3D-Drucks von Metallen (additive Fertigung).

F&E hört bei SECO/WARWICK nicht im Labor auf. Ein gutes Beispiel für den Wissenstransfer in die Industrie ist der DeepCaseMaster Evolution - ein Experten-Selbstdiagnosesystem der nächsten Generation für einen Schachtofen, das in Zusammenarbeit mit dem Institut für Maschinenbau der Universität Zielona Góra entwickelt wurde. Die Lösung wurde in gemeinsamer Forschungs- und Entwicklungsarbeit entwickelt, unterstützt Hochleistungs-Niederdruck-Aufkohlungsprozesse und trägt dazu bei, die Energieeffizienz zu erhöhen und gleichzeitig die Schadstoffemissionen zu verringern.

SECO/WARWICK entwickelt Innovationen durch ein Partnerschaftsmodell - in Zusammenarbeit mit technischen Universitäten, Forschungsinstituten, Industrieorganisationen und Fachverbänden. So wird wissenschaftliches Wissen effektiv in die Industrie transferiert und das Unternehmen gestaltet technologische Standards in der Wärmebehandlung, Metallurgie und industriellen Prozessautomatisierung mit. Diese Position wird durch zahlreiche Auszeichnungen bestätigt, darunter der Titel "Distinguished for Inventiveness", mehrere "Innovation Leader"-Auszeichnungen, "Best of Industry"-Auszeichnungen, "Most Innovative Metallurgical Equipment Specialist" für RETECH sowie die Titel "Innovative Company" und "Symbol of Innovation". RETECH, ein Unternehmen der SECO/WARWICK Gruppe, wurde außerdem als "Most Innovative Metallurgical Equipment Specialist in 2022 for the USA" ausgezeichnet

Der Innovationsgeist von SECO/WARWICK hat also eine praktische Dimension: Er beginnt mit Investitionen in Forschung, Patente und Zusammenarbeit mit der Wissenschaft und endet mit einsatzbereiten Technologien, die bei Kunden in aller Welt im Einsatz sind. Es ist genau die Kombination aus hauseigener F&E-Infrastruktur, Demonstrationsprojekten, technischem Know-how, akademischen Partnerschaften und internationaler Anerkennung, die es SECO/WARWICK ermöglicht, nicht nur auf die Bedürfnisse der Industrie zu reagieren, sondern auch deren Entwicklungsrichtung aktiv zu gestalten.