Lehrstuhl für Fertigungstechnologie, Universität Erlangen-Nürnberg

Beanspruchungsangepasste Kaltmassivumformwerkzeuge durch lokal optimierte Werkzeugoberflächen



Datum: 06.12.2011


Autor


Berichterstatter

  • Prof. Dr.-Ing. habil. Marion Merklein
  • Prof. Dr.-Ing. Michael Schmidt

Im Rahmen dieser Arbeit wurden höchstbeanspruchte Werkzeuge der Kaltmassivumformung untersucht, bei denen Ermüdung wegen hoher zyklischer Werkzeugdehnungen sowie Verschleiß und Oberflächenzerrüttung aufgrund eines ausgeprägten Werkstoffflusses auftreten und zu einem frühen Werkzeugversagen führen. Dafür wurden drei unterschiedliche Verfahren untersucht: Glatt- / Festwalzen, Laserstrahlwärmebehandeln und Laserstrahlstrukturieren. Es konnte die effektive Anwendbarkeit der Oberflächenbehandlungsverfahren an höchstfesten Werkstoffen in der Kaltmassivumformung nachgewiesen werden. Dabei wurde untersucht, in welcher Art und Weise die Verfahren die Oberflächeneigenschaften der hochfesten Werkzeugwerkstoffe beeinflussen. Mit dieser Kenntnis konnten geeignete Behandlungsparameter auf Beispielwerkzeuge aus der Kaltmassivumformung übertragen und in der Serienproduktion erfolgreich eingesetzt werden. Die Werkzeugoberflächen wurden durch eine selektive und lokale Oberflächenbehandlung an die Beanspruchung während des Umformprozesses angepasst, dadurch konnte die Werkzeuglebensdauer deutlich gesteigert werden.