Fraunhofer-Gesellschaft

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Kombinationsverfahren für Warmumformwerkzeuge

 
: Bohnet, Jens

Deutsche Gesellschaft für Galvano- und Oberflächentechnik -DGO-, Düsseldorf; Verein Deutscher Ingenieure e.V. -VDI-, Düsseldorf:
Verschleißbeständige Oberflächen für Verkehrstechnik, Maschinenbau und Medizintechnik : Berichtsband über das 28. Ulmer Gespräch am 18. und 19. Mai 2006 in Neu-Ulm (Donau) Edwin-Scharff-Haus, Silcherstraße 40
Saulgau: Leuze, 2006
ISBN: 3-87480-226-4
25 pp.
Ulmer Gespräch <28, 2006, Neu-Ulm>
German
Conference Paper
Fraunhofer IPA ()
Chromschicht; Hartstoffschicht; Warmumformen; Beschichten; Rauheit; Reibung

Abstract
Der Autor betrachtete in seinem Beitrag die Beschichtung von Werkzeugen für die Warmumformung, bei der Temperaturen von bis zu 900 bis 1200°C auftreten können. Diese Werkzeuge zeigen einerseits einen relativen frühen Ausfall und andererseits lässt sich der Ausfallzeitpunkt nicht abschätzen bzw. wechselt nicht reproduzierbar, wodurch die Produktion schwer zu planen ist.
Der Einsatz von Schichten wurde an einem Flachstauchwerk untersucht, bei dem deutliche Unterschiede der Belastungen je nach Lokalität auftreten. Als Kombinationsschicht wurde strukturiertes Hartchrom mit einer Hartstoffschicht herangezogen. Die Strukturierung hat die Aufgabe, den Schmierstoff in der Oberfläche zu halten. Bei der strukturierten Chromschicht besteht die Möglichkeit zur Herstellung einer offenporigen oder einer geschlossenporigen Oberfläche.
Die Hartstoffschicht zeigte bei konventioneller Abscheidetechnik nur eine sehr schlechte Haftung. Durch eine umfangreiche Parameteranpassung konnten gut haftende Titannitridbeschichtungen hergestellt werden. Die Haftung selbsdt wurde durch den Scratchtest ermittelt, wobei die besten Werte bei einer Beschichtungstemperatur von unter 100°C bei 50 V Gleichstrom und in reiner Argonatmosphäre erreicht wurden.
Auf die Reibung beim Umformen haben vor allem die Temperatur, der Schmierstoff und die Struktur, das heißt die Rauheit, Einfluss. Es zeigte sich, dass nicht prinzipiell glatte Strukturen zu geringeren Reibzahlen führen. Die geschlossenen Strukturen führen zu niedrigen Reibwerten, da hier das Schmiermitteln besser in der Oberflächen verbleiben kann.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-58490.html