Energieeffiziente Produkt- und Prozessinnovationen in der Produktionstechnik
Ein schsischer Spitzentechnologiecluster
Handlungsfeldleiter:
PD Dr.-Ing. Welf-Guntram DrosselTel.: [email protected]
Ansprechpartner:
Dipl.-Ing. Frank SchieckTel.: [email protected]
Dipl.-Ing. (FH) Andr MoselTel.: [email protected]
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PROZESSKETTE - ZELLSTRUKTUREN UNTERSUCHUNGEN ZUR TRIBOLOGIE
ErgebnisEin Anstieg des Reibungskoeffizienten von 0,2 auf 0,5 fhrt lt. Sensitivittsanalyse zur Erhhung der Blechausdnnung von 10 % auf maximal 54 % (Bild 1).
AufgabenstellungZiel ist es, optimale tribologische Verhltnis-se beim Presshrten zu erzielen, was das Herabsetzen des Reibungskoeffizienten und des Werkzeugverschleies aufgrund von Adhsion und Abrasion durch geeigne-te Werkzeugbeschichtungen beinhaltet.
Lsungsansatz
Nach einer Sensitivittsanalyse des De-monstratorbauteils B-Sulenfu mittels des Simulationsprogramms AutoForm zur Unter-suchung des Einflusses der Reibung auf die Blechausdnnung, wurden temperierte Strei-fenziehversuche mit 90-Umlenkung (Bild oben) zur Bestimmung von Reibung und Verschlei von PVD-Beschichtungen, ther-misch gespritzten Beschichtungen, laserauf-tragsgeschweiten Beschichtungen sowie eines unbeschichteten Warmarbeitsstahls fr Presshrtewerkzeuge durchgefhrt. Mit der Streifenziehanlage wurde auch der Ein-fluss unterschiedlicher Blechoberflchen auf den Reibungskoeffizienten ermittelt.
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Werkzeugbeschichtungen
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-] Reibungskoeffizienten Werkzeugbeschichtungen -22MnB5+AlSi
Bild 1: Einfluss des Reibungskoeffizienten auf die Blechausdnnung (AutoForm)
Bild 2: Mittlere Reibungskoeffizienten der Werkzeugbeschichtungen mit dem Blechwerkstoff 22MnB5 + AlSi
Fraunhofer IWU
Bei den Reibungsversuchen weisen neben unbeschichtetem Warmarbeitsstahl mit ei-nem Reibungskoeffizienten von 0,38 auch die Werkzeugoberflchen mit CrVN-Be-schichtung (PVD) und das mittels Hochge-schwindigkeitsflammspritzen aufgebrach-te WC-Co 88/12 gute Ergebnisse (Bild 2) auf. Zur Bewertung wurden die Verschlei-
topologie des Werkzeugs und die Rauheit des Blechs nach dem Versuch herangezogen.
