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

Prägen ist ein wichtiger Verarbeitungsschritt in der Lederherstellung für Bekleidungs-, Möbel- und Automobilindustrie. Dabei werden sowohl großflächige Strukturen als auch kleinere Motive (Logos, Individualisierungen) aufgebracht. Sowohl der Prozess des Prägens selbst als auch die Herstellung der Prägewerkzeuge sind mit erheblichen Kosten und Energieaufwendungen verbunden.

Die Personalisierung und Individualisierung einzelner Lederpartien im Segment der hochpreisigen Automobilleder, Bootsleder oder Täschnerwaren erfordert oft nur ein einmaliges Prägen eines Motivs. Mit der Nutzung eines Stempels in Kleinserien wird diese Form der Werkzeugauslegung auf Grund der Fertigungskosten für die Prägewerkzeuge sehr kostspielig. Aufwendige Motive sind mit den herkömmlichen Fertigungstechnologien der Metallbearbeitung (CNC-Fräsen, Laserschneiden, Gravieren, Ätzen o. ä.) zwar möglich, rechnen sich aber erst, wenn diese Stempel für große Serien genutzt werden.

Durch die Anwendung von Ultraschallschwingungen beim Prägen von Leder sind unter anderem geringere mechanische und thermische Belastungen der Prägewerkzeuge und des Materials zu erwarten. 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. Gleichzeitig ermöglichen die reduzierten Prozesstemperaturen und –drücke den Einsatz von additiv gefertigten Prägewerkzeugen aus z.B. Kunststoff mit einem reduzierten Material-, Personal und Zeitaufwand.

In diesem Sinne steht die Untersuchung der Grundlagen zur Wirkungsweise des Ultraschalls beim Lederprägen und die beispielhafte Herstellung und Eignungsprüfung alternativer Prägewerkzeuge im Fokus des Forschungsprojektes. Wobei im Erfolgsfall besonders die Flexibilität des Prägeprozesses gesteigert und die Basis einer ökonomischen Produktion von kundenspezifischen Kleinstserien gebildet wird.