Fraunhofer-Gesellschaft

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Effizienzsteigerung von Warmmassivumformprozessen durch Oberflächen- und Randschichtmodifikationen

 
: Behrens, B.-A.; Yilkiran, T.; Bräuer, G.; Weber, M.; Paschke, H.

Behrens, B.-A. (Hrsg.) ; Hannoversches Forschungsinstitut für Fertigungsfragen -HFF-, Hannover; Univ. Hannover, Institut für Umformtechnik und Umformmaschinen:
Industrie und Wissenschaft - gemeinsam die Zukunft gestalten : 21. Umformtechnisches Kolloquium, Hannover, 26. und 27. Februar 2014
Garbsen: IFUM, 2014
ISBN: 978-3-00-045166-9
S.207-225
Umformtechnisches Kolloquium <21, 2014, Hannover>
Deutsch
Konferenzbeitrag
Fraunhofer IST ()
Warmumformen; Massivumformen; Leistungssteigerung; Oberflächenmodifizierung; Verschleißschutzschicht; Nitrieren; Schmiedegesenk

Abstract
Es wurde der Nachweis erbracht, dass Oberflächen- und Randschichtmodifikationen auf Basis von Beschichtungs- und Nitriertechniken zwar ein großes Potenzial als Verschleißschutzmaßnahme für Schmiedegesenke bergen, dieses jedoch nur bei Kenntnis der am jeweiligen Werkzeug vorliegenden Belastungs- und Verschleißmechanismen voll ausgeschöpft werden kann. Durch eine den vorliegenden Belastungen entsprechend angepasste Werkzeugmodifikation kann die Standmenge der formgebenden Werkzeugelemente erhöht und damit die Effizienz der Produktion gesteigert werden. Da jedoch in einem Gesenk bzw. in einer Gesenkgravur lokal variierende Belastungs- und Verschleißmechanismen vorliegen, resultieren lokal unterschiedliche Anforderungen an den Verschleißschutz. Im Rahmen der dargestellten Arbeiten wurde alleine durch eine lokal variable Nitrierung eines Werkzeuges zur industriellen Produktion von Turbinenschaufeln eine erhebliche Verbesserung der Verschleißbeständigkeit in den betrachteten Bereichen erreicht. Zudem konnte das Potenzial der Beschichtung auf diesem Werkzeug erst mit einer angepassten Nitrierung voll ausgeschöpft werden. Für Anwender bedeuten diese Ergebnisse ein Umdenken bei der Auswahl von Verschleißschutzmaßnahmen, wenn diese mit dem Ziel der maximalen Effizienz in Bezug auf den Verschleißschutz ausgewählt werden sollen. Für jeden Prozess muss in diesem Fall eine Belastungsanalyse sowie eine Verschleißanalytik nach repräsentativem Standmengenende durchgeführt werden. Anschließend können geeignete Verschleißschutzmaßnahmen ausgewählt und appliziert werden. Für diese Vorgehensweise sind jedoch die im Stand der Technik dokumentierten Kenntnisse der belastungsspezifischen Wirksamkeiten von Verschleißschutzmaßnahmen noch als lückenhaft zu bewerten. So fällt es z. B. schwer eine geeignete Beschichtung bei definierter Belastung zu bestimmen, da hierfür notwendige Kenntnisse fehlen. Vorhandene Erkenntnisse aus abstrahierten Tests weisen hier i.d.R. nur eine eingeschränkte Übertragbarkeit auf reale Schmiedeprozesse auf. Aus diesem Grund werden derzeit am IFUM in Kooperation mit dem IST belastungsspezifische Modellprozesse entwickelt, die definierten Belastungen unterliegen und somit die Untersuchung der Wirksamkeit von spezifischen Werkzeugbehandlungen gegenüber definierten Belastungszuständen ermöglichen sollen.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-326279.html