Lehrstuhl für Fertigungstechnologie, Universität Erlangen-Nürnberg

Funktionale 3D-Oberflächenkenngrößen in der Umformtechnik



Datum: 14.10.1997


Autor


Berichterstatter

  • Prof. Dr.-Ing. Dr. h.c. Manfred Geiger
  • Prof. Dr.-Ing. Dieter Schmoeckel, TH Darmstadt

Zur Beschreibung der tribologischen Eigenschaften von Oberflächen in der Umformtechnik sind zweidimensionale Oberflächenkenngrößen nur bedingt geeignet, so daß neue, funktionale Oberflächenkenngrößen entwickelt werden müssen. Die dreidimensionalen Kenngrößen, die sich aus einer phänomenologischen Betrachtung der Reibvorgänge bei Mischreibung ableiten lassen, sind im wesentlichen der Materialflächenanteil, der geschlossene und der offene Leerflächenanteil. Die für eine Beschreibung einer Oberfläche wesentlichen Kenngrößen sind das Maximum der geschlossenen Leerflächenanteile a clm und das geschlossene Leervolumen Vcl. Mit dem Ziel, an jeder beliebigen Feinblechoberfläche charakteristische und vergleichbare Kennwerte ermitteln zu können, wurde eine Meßvorschrift entwickelt, die gleichzeitig eine Bewertung der Zuverlässigkeit einer einzelnen Messung erlaubt. Ein besonderes Augenmerk wurde auf die Größe der Auswertefläche und die Formabweichung gerichtet. Versuche an unterschiedlichen Modellversuchen der Umformtechnik zeigen den Zusammenhang der Kenngrößen zu den tribologischen Eigenschaften von unterschiedlichen Oberflächen. Das Potential der neuen Kenngrößen in der industriellen Fertigung wird in zwei Versuchsreihen gezeigt. So konnte im Kaltwalzwerk an 61 km Kaltband der Verschleiß der Walzenoberfläche ebenso nachgewiesen werden, wie die Ungleichmäßigkeit der Blechoberfläche über die Breite eines Coils. In einem Preßwerk wurden Versuche mit dem Ziel durchgeführt, Grenzen der Oberflächenkenngrößen zur Spezifikation von Blechoberflächen zu definieren.