Fraunhofer-Gesellschaft

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Kombinierte Oberflächenbehandlung von Werkzeugen

NC-gesteuerte kombinierte Oberflächenbehandlung zur Standzeitverlängerung von Werkzeugen
Combined surface treatment of tools and dies. Computer-aided surface treatment of tools and dies for life-time increase.
 
: Klocke, F.; Heinen, D.; Liu, Y.; Arntz, K.

wt Werkstattstechnik online 100 (2010), No.6, pp.508-512
http://www.technikwissen.de/wt/
ISSN: 1436-4980
ISSN: 1436-5006
German
Journal Article
Fraunhofer IPT ()
experimentelle Untersuchung; Schmiedegesenk; Werkzeugwerkstoff; Laseroberflächenlegieren; Gasnitrieren; kombiniertes Verfahren; Verfahrensparameter; Parameteroptimierung; Verschleißfestigkeit; Anwendungsgebiet; Forschungsprojekt

Abstract
Schmiedewerkzeuge und Aluminium-Druckgießwerkzeuge werden gegenwärtig aus verschiedenen Warmarbeitsstählen hergestellt, die nach der mechanischen Bearbeitung vergütet und nitrierbehandelt werden. Sie weisen wegen eines hohen lokalen Verschleißes jedoch nur kurze Standzeiten auf. Im Forschungsprojekt Curare des Fraunhofer IPT wird deshalb in Zusammenarbeit mit mehreren Partnern eine lokale, automatisierte 5-achsige Laseroberflächenbearbeitung mit anschließender Nitrierung zur Fertigung verschleißreduzierter Werkzeuge entwickelt. Die bisherigen Untersuchungsergebnisse belegen, dass mit dem Zusatzwerkstoff WC-Co-Cr und mittels Gasnitrieren die höchste Verschleißbeständigkeit erzielt werden kann. Grundsatzwerkstoff und Schutzgas beeinflussen die Ergebnisse nur unwesentlich. Von entscheidender Bedeutung für das Prozessverhalten ist jedoch die relative Position von Pulverdüse zu Laserbrennfleck, die durch die Verwendung einer Koaxialdüse optimiert werden soll. Zurzeit baut das Fraunhofer IPT ein neues Zentrum für die 5-achsige Laserbearbeitung mit Hochleistungsdiodenlaser, Quotientenpyrometer, CCD-Kamera und Steuerungssoftware SINUMERIK 840 D Solution. Das eigens für die Laseroberflächenbearbeitung entwickelte CAx-Modul berechnet u.a. die Bearbeitungsstrategie, überführt die Werte in ein NC-Programm für die Bearbeitung und dient als Datenbank, in dem alle relevanten Parameter hinterlegt werden. Für eine Steggeometrie wurden bereits Bearbeitungsstrategien qualifiziert und Prozessparameter optimiert; für weitere Elemente (Radien, Kanten, Kavitäten) erfolgt eine Anpassung der Parameter, insbesondere der Laserleistung und der Vorschubgeschwindigkeit.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-139117.html