Fraunhofer-Gesellschaft

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Keramische Werkzeugkomponenten für Stufenwerkzeuge

 
: Schober, R.; Deiler, G.

Heinrich, J.G. ; Deutsche Keramische Gesellschaft e.V. -DKG-:
Symposium Keramik im Fahrzeugbau : Mercedes-Forum, Stuttgart, 6./7. Mai 2003
Köln: Deutsche Keramische Gesellschaft, 2003
ISBN: 3-925543-17-1
S.93-99
Symposium Keramik im Fahrzeugbau <2003, Stuttgart>
Deutsch
Konferenzbeitrag
Fraunhofer IKTS ()
Zirkoniumdioxid; Umformwerkzeug; Blechumformen; Tiefziehen; Reibungskoeffizient; Siliciumnitrid; Werkzeugbau; Tribologie; Verschleißprüfung; experimentelle Untersuchung; Streifenziehversuch

Abstract
Forschungsbedarf für Tiefziehwerkzeuge besteht hinsichtlich gesicherter Aussagen zum Einfluss des Tribosystems Blech/Schmierstoff/Werkzeug auf das Umformergebnis innovativer Blechwerkstoffe, den Anforderungen an eine keramikgerechte Konstruktion und die Bestimmung geeigneter Werkstoffpaarungen. Für dieses Tribosystem wurden das Reibungs- und Adhäsionsverhalten vergleichend untersucht: mit dem Stift-Scheibe-Verfahren, dem Streifenziehtest ohne Umlenkung, dem Streifenziehtest mit Umlenkung und dem Verschleißtest. Die unter den Versuchsbedingungen ermittelten Reibungskoeffizienten unterschiedlicher Keramiken und Hartmetalle - im Kontakt mit 1.4301 (X4CrNi 18 10) und 3.3207 (AlMgSi0,5) ergaben im trockenen wie geschmierten Lauf keine signifikanten Unterschiede. Der Schmierstoff CLF 250F verringerte den Reibungskoeffizient um den Faktor 2 bis 3 für 1.4301 bzw. 3 bis 5 für die Aluminiumlegierung 3.3207 und vermindert die Streubreite der Einzelmessungen. Um den Einfluss der Rauheit auf das Reibverhalten zu untersuchen, wurden beim Streifenziehversuch ohne Umlenkung die Reibflächen der Ziehbacken mit unterschiedlichen Körnungen geschliffen und die Schleifrichtung sowohl senkrecht als auch parallel zur Ziehrichtung gewählt. Die Ergebnisse der Streifenziehversuche mit bzw. ohne Umlenkung führten zu gleichen Aussagen. Dabei ergaben sich für die untersuchten Keramiken und Hartmetalle im Tribosystem Blech/Schmierstoff/Hartstoff deutlich niedrigere Reibwerte als für 1.2379 (X155CrMoV12 1) bzw. die Mehrstoffbronze AMPCO 25. Zur Ermittlung der Verschleißfestigkeit verschiedener Keramik- und Hartmetallwerkstoffe wurden auf einem Verschleißprüfstand Untersuchungen mit verschiedenen Blechwerkstoffen (DC05/Stl5 und DP500/H300X) und organischen Beschichtungen durchgeführt. Nur die abrasiv wirkende organische Beschichtung GC/S erzeugte Verschleiß am Beginn des Krümmungsradius R8, während für die Beschichtung BZ300OR nach 50000 Zyklen kein Verschleiß am Werkzeugprobenkörper nachzuweisen war. In beiden Fällen erfolgte eine Glättung der Oberfläche am Krümmungsradius.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/B-87314.html