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2017 feierte das Central Research Institute das 100-jährige Bestehen seit seiner Gründung in Oi-cho, Shinagawa-ku, Tokio, durch die Mitsubishi Joint-stock Company. Mit rund 30 Mitgliedern hat das Central Research Institute Spezialisten aus dem Bergbau und anderen wissenschaftlichen Bereichen zusammengebracht und eine hochmoderne Entwicklung vollzogen, die den technologischen Fortschritt Japans in der Metallverarbeitung unterstützt. In diesem Beitrag stellen wir die Geschichte des Central Research Institute vor.

Das Mining Research Institut – die Verwirklichung von Koyata Iwasakis Traum

Nachdem er 1916 Präsident der Mitsubishi Goshi Kaisha wurde, beklagte Koyata Iwasaki den Mangel an Forschung in der Metallindustrie in Japan. Er sagte „Obwohl Hersteller in Japan eifrig bemüht sind, Technologie aus Europa und den Vereinigten Staaten zu importieren oder zu kopieren, sind sie nur schwerlich bereit, Geld in private Forschungseinrichtungen oder in die Förderung von Forschern zu investieren. Es ist schade, nur auf nationale oder staatlich betriebene Institutionen angewiesen zu sein.“ Zur Behebung dieses Missstands gründete er das Mining Research Institute (heute das Central Research Institute) in Shinagawa-ku, Tokio. 

Dieses Bergbauforschungsinstitut konzentrierte sich auf folgende sieben Bereiche: die Erzaufbereitung, das Nassschmelzen und die Chemieindustrie, die Elektroofenindustrie und Legierungen, Kohle und Nebenprodukte, Analyse, Feuerstein und Zement sowie die Vermeidung von Rauchbelastung. Die Forschung an metallischen Werkstoffen begann mit Stellite-Legierungen und TRIDIA (1932), dem Werkstoff, der bei der Herstellung von Hartmetallwerkzeugen schon vor anderen Unternehmen der Branche verwendet wurde. Diese wegweisende Entwicklung machte Mitsubishi zum Marktführer und damit zum Vorreiter für die Modernisierung Japans. 

Eröffnung der Abteilung Metallverarbeitung, der dritten Säule des Central Research Institute

Nach dem Krieg und mit dem Ende der Nachkriegszeit kam es zu einer Liberalisierung des Handels und zu schnellen technologischen Innovationen. Im Jahr 1963 integrierte Mitsubishi Metal Mining Co., Ltd. im Rahmen seines langfristigen Plans zur Förderung der Stabilisierung des Managements die Abteilung Metallverarbeitung in die bereits operativ tätige Abteilung Bergbau und die Abteilung Schmelzen als die drei Hauptsäulen des Unternehmens. Mit diesem Wandel hat das Institut die Entwicklung einer Vielzahl neuer Metallverarbeitungstechnologien intensiv vorangetrieben. 1954 wurde die Hartmetall-Fertigungstechnologie von DEW im ehemaligen Westdeutschland übernommen, und das Forschungsinstitut begann mit der Forschung der Grundeigenschaften von Hartmetall und der Entwicklung neuer Werkzeugwerkstoffe. Als Ergebnis wurden TiC-Cermet, Keramik und TiC-Beschichtung als neue Werkzeugwerkstoffe vermarktet. Darüber hinaus arbeitete man im Forschungsinstitut an der Synthese von kubischem Bornitrid (CBN) als Ultrahochdruck-Sintermaterial und es gelang erstmalig in Japan, Kristalle in Partikelgröße (0,3 mm) zu schaffen. Dieser Erfolg beschleunigte die Forschung an neuen Hartmetallwerkstoffen. Daneben trugen Forschungen zur Bearbeitung von Aluminium- und Titanlegierungen, magnetischen Werkstoffen und Sinterteilen zur Verbesserung des Zerspanungsgeschäfts bei. 

Forschung und Management von leistungs-bezogenen Dienstleistungen

1976 wurde das Forschungsinstitut unabhängig. Es förderte schwerpunktmäßig die unternehmensbezogene Forschung zur Leistungssteigerung. 1984 hat das Institut zusammen mit der Research Development Corporation of Japan, als erstes Unternehmen weltweit, an der Erforschung der praktischen Anwendung der Technologie der Niederdruck-Kunstdiamantenherstellung gearbeitet. Das Ergebnis dieser Kooperation war eine bessere Haftung auf dem Hartmetall-Basismaterial, was damals die größte Herausforderung darstellte. Daraus entwickelte sich später weltweit die erste Technologie für Massenproduktion für Kunstdiamanten. Diese bewiesen eine ausgezeichnete Verschleißfestigkeit, die die Lebensdauer der vorhandenen Hartmetallwerkzeuge um das Drei- bis Fünffache verlängern konnte. Die Entwicklung von Werkzeugwerkstoffen wurde unter Verwendung von Ultrahochdruck-Sinterkörperwerkzeugen und Keramik vorangetrieben und 1984 gelang es den Partnern, „unbeschichtete CBN-Serien“ zu entwickeln, ein CBN-Ultrahochdruck-Sinterwerkzeug mit keramischer Bindungsphase, das die doppelte Standzeit von bestehenden CBN-Sinterwerkzeugen hatte. Im Bereich der CVD-Beschichtungstechnologie gelang es 1970, eine TiC-Beschichtung (die erste Diamantbeschichtung) und eine dreifach beschichtete Spitze zu entwickeln, deren Oberfläche 1977 mit Al203 beschichtet wurde. Hinsichtlich der PVD-Beschichtungstechnologie erfolgte 1979 und 1980 die erfolgreiche Entwicklung des UP-Prozesses, einer neuen Beschichtungstechnologie, durch die die Stand-zeit im Vergleich zu bestehenden Werkzeugen um das Dreifache verlängert werden konnte. Mitsubishi Materials hat in der Vergangenheit fortschrittliche Entwicklungsstrategien ent-wickelt, die zu großen Fortschritten führten. 

Ein Forschungsinstitut von Mitsubishi Materials, das nach echten Werten sucht

Von 1983 bis heute erlebte das Central Research Institute vielfältige Veränderungen. 1983 erfolgte die Fusion mit der Mitsubishi Metal Corporation. 1990 wurden die Mitsubishi Metal Corporation und Mitsubishi Mining & Cement Co., Ltd. zu der Mitsubishi Materials Corporation, einem der größten Materialverarbeitungshersteller Japans, verschmolzen. Sie verfügte zu diesem Zeitpunkt über drei Forschungsinstitute und fünf Zentren mit rund 1000 Mitarbeitern in Forschung und Entwicklung. 

Als Reaktion auf solche Veränderungen verstärkte das Central Research Institute seine Kapazitäten in der Entwicklung. Um die Wettbewerbsfähigkeit bei der Herstellung von Werkzeugwerkstoffen zu verbessern und den Marktanforderungen gerecht zu werden, setzte das Institut die Forschung zur Verschleißfestigkeit von Al203-Beschichtungen fort.  Im Jahr 2005 gelang es den Forschern, die Technologie zur Steuerung des Kristallwachstums in Richtung der C-Achse zu vervollständigen. Dazu müssen die technischen Management-ressourcen, die die Mitsubishi Materials Group benötigt, genutzt und modernste Technologien aus dem In- und Ausland eingesetzt werden. Dies ermöglicht einen Blick auf die nächsten 100 Jahre für die Menschen, die Gesellschaft und die Erde.