Entwicklung von Kohlenwasserstoffschichten für die schmiermittelfreie Kaltumformung von Aluminiumblechen durch Tiefziehen

Aluminiumlegierungen werden in zahlreichen Anwendungsfeldern zur Gewichtsoptimierung eingesetzt. Das Tiefziehen stellt eines der am häufigsten eingesetzten Verfahren zur Fertigung von Aluminiumbauteilen dar. Dabei bedarf es aufgrund der starken Adhäsionsneigung von Aluminium gegenüber zahlreichen Werkstoffen eines kostenintensiven Einsatzes von Schmiermitteln, um eine lange Werkzeuglebensdauer und eine ausreichende Bauteilqualität zu gewährleisten. Gegenstand der Dissertation ist eine sukzessive Untersuchung und Entwicklung von Werkzeugbeschichtungen auf Basis von amorphem hydrogenierten Kohlenstoff (a-C:H) zur Realisierung des schmiermittelfreien Tiefziehens von Aluminiumblechen. Als Resultat werden drei a-C:H-Werkzeugbeschichtungen vorgestellt, die ein hohes Potential für die Trockenumformung aufweisen. Hierzu wird anhand von schmiermittelfreien Napfziehversuchen eine erfolgreiche Umsetzung der Trockenumformung unter Einsatz der entwickelten a-C:H-Werkzeugbeschichtungen demonstriert. Die Realisierung des schmiermittelfreien Tiefziehens leistet einen großen Beitrag zur ökologischen und ökonomischen Optimierung der Wertschöpfungskette von Aluminiumbauteilen.