Kopf der Woche: Richard Tessadri

Richard Tessadri vom Institut für Mineralogie und Petrographie ist der Leiter des kürzlich neu eröffneten Christian-Doppler Labors an der Leopold-Franzens-Universität. Mit der neuen Forschungseinrichtung will Tessadri die Grundlagen für neuartige, dünne Hartstoffschichten für Werkzeuge, die selbständig härter werden, schmierend wirken und selbst ausheilen können um den Prozess der Abnutzung von stark beanspruchten Werkzeugen zu verlangsamen, erforschen. Für Werkzeuge, hart wie Diamanten.
Richard Tessadri
Bild: Richard Tessadri

Dünne Hartstoffschichten von wenigen Tausendstel Millimeter Dicke werden heute auf Werkzeuge wie Bohrer oder Fräser aufgebracht, um deren Lebensdauer um ein Vielfaches zu verlängern. Durch neue Bearbeitungstechniken wie das Zerspanen von extrem harten Werkstoffen oder die Trockenzerspanung, bei der keine Kühlmittel verwendet werden, steigen die Belastungen derartiger Werkzeuge enorm. Beispielsweise treten beim Zerspanen an der Schneide Temperaturen von über 1000°C auf, was hohe Anforderungen an die Schichten stellt und mit den bestehenden Schichtwerkstoffen nicht oder kaum mehr erfüllt werden kann.

Die Aufgaben des Labors
"Das Christian-Doppler-Labor für "Advanced Hard Coatings" wird sich nun mit der Entwicklung dieser neuartigen dünnen Hartstoffschichten für Werkzeuge beschäftigen", erklärt Tessadri die Ziele des Labors, "in erster Linie geht es hier um die Entwicklung von Schichten, die bei Beanspruchung selbsttätig härter werden, selbsttätig schmierend wirken sowie selbsttätig entstehende Risse ausheilen können", so der Wissenschaftler. Die speziellen Schichten werden mit Hilfe plasmaunterstützter Prozesse im Vakuum hergestellt, indem Schichtatom für Schichtatom auf der Werkzeugoberfläche unter definierten Bedingungen kondensiert und schließlich die Schicht bildet. Diese Schichten können dann im atomaren Maßstab maßgeschneidert werden. Um Beanspruchungen beim Zerspanen, die sich in Verschleiß der Schicht und unzureichender Lebensdauer auswirken, gerecht zu werden, muss hier hohe Härte und Zähigkeit, niedrige Reibung und gute Oxidationsbeständigkeit entwickelt werden.

Wissenschaftlicher Ansatz
Das Innsbrucker CD-Labor wird sich hauptsächlich mit der Charakterisierung von Schichten beschäftigen, bei dem diese Eigenschaften und ihre Wechselwirkung mit dem Schichtaufbau bei Zerspanungsbedingungen, z.B. bei hoher Temperatur, untersucht werden. Diese Erkenntnisse sollen dann für die Entwicklung neuartiger Schichtwerkstoffe verwendet werden. Der 1954 in Breitenwang bei Reutte in Tirol geborene Wissenschaftler steht bei diesem Forschungsvorhaben in Zusammenarbeit mit dem gleichnamigen CD-Labor in Leoben unter der Leitung von Univ.-Prof. Dr. Christian Mitterer, mit den Firmen Plansee AG, Reutte und Balzers AG, Balzers, Liechtenstein sowie dem K-Plus Zentrum Materials Center Leoben (MCL). Das Labor ist mit einer 7-jährigen Laufzeit angelegt und mit einem Gesamtvolumen von ca. 6 Millionen Euro ausgestattet und ist Teil des gerade diskutierten und im Aufbau befindlichen Schwerpunktes "Advanced Materials" der LFU Innsbruck.

Zur Person
Richard Tessadri studierte Erdwissenschaften an der LFU Innsbruck und trat im Jahr 1982 als Assistent am Institut für Mineralogie und Petrographie in den Dienst unserer Alma Mater. Neben seiner Tätigkeit am Institut hat der Wissenschaftler auch zahlreiche Publikationen veröffentlicht und beschäftigt sich im Wesentlichen mit analytischen Fragestellungen in den Erdwissenschaften bzw. Materialwissenschaften.