Fraunhofer-Gesellschaft

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Werkzeugbeschichtungen für die Kalt- und Warmumformung von Leichtmetalllegierungen

 
: Weber, M.

Groche, Peter (HerausgeberIn) ; TU Darmstadt, Institut für Fertigungsforschung:
10. Forum Tribologische Entwicklungen in der Blechumformung 2018 : 06./07. Juni 2018, Darmstadt
Darmstadt, 2018
ISBN: 978-3-9819947-0-4
S.99-113
Forum Tribologische Entwicklungen in der Blechumformung <10, 2018, Darmstadt>
Deutsch
Konferenzbeitrag
Fraunhofer IST ()

Abstract
Umformtechnisch hergestellte Bauteile aus Leichtmetallegierungen auf Basis von Aluminium, Magnesium oder Titan sind sind für den modernen Leichtbau unverzichtbar. Je nach Legierung, erforderlicher Umformtemperatur und Bauteilgeometrie werden unterschiedliche Anforderungen an die Werkzeuge gestellt. Während viele Aluminium- und Reintitanlegierungen kalt umgeformt werden können, sind für die Umformung von Magnesium-, höherfesten Aluminium- und Titanlegierungen temperierte Umformprozesse erforderlich, wobei in Einzelfällen Temperaturen bis oberhalb 900°C erreicht werden. Diesen Leichtmetalllegierungen gemeinsam ist die hohe Adhäsionsneigung gegenüber der Oberfläche metallischer Werkzeuge, bedingt durch die hohe Reaktivität der Werkstoffe beim Aufreißen der nativen Oxidschicht. Dies führt zu spezifischen Verschleißerscheinungen am Werkzeug, verursacht häufig Riefenbildung und Reißer am Bauteil und senkt die Wirtschaftlichkeit der Umformprozesse. Um dem zu begegnen muss häufig mit hohem Schmierstoffeinsatz oder Ziehfolien gearbeitet werden. Als Alternative bietet sich die Verwendung geeigneter Werkzeugbeschichtungen oder Diffusionsbehandlungen an. Voraussetzung für eine erfolgreiche Anwendung sind das Verständnis der wirkenden Verschleißmechanismen sowie die Kenntnis der zur Verfügung stehenden Lösungsansätze. An Hand von Beispielen aus dem Bereich der Aluminiumformgebung werden die wirkenden Verschleißmechanismen erörtert. Daraus wird ein Maßnahmenkatalog für die Randschichtbehandlung der Werkzeuge abgeleitet. Daran schließt sich eine Vorstellung der geeigneten Schichtsysteme und Diffusionsbehandlungen an, deren Einsatz an Hand von Fallbeispielen erläutert wird.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-519549.html