Oberflächen-Engineering von Werkzeugen

Im Teilprojekt B1 werden neuartige Schichtwerkstoffe, Beschichtungs- und Oberflächenbehandlungsverfahren entwickelt, die ein schmier- und trennmittelfreies Massivumformen ultrafeinkörniger hochfester Aluminiumlegierungen ermöglichen. Dabei ist auch die Problematik ungleichmäßiger Schichtdicken bei komplex geformten Werkzeugen an Hinterschnitten, Kanten und tiefen Kavitäten zu lösen. Es werden Beschichtungstechnologien angepasst und beschichtungsgerechte Werkzeuggeometrien abgeleitet. Durch FEM-Simulation werden schichtmaterial- und beanspruchungsgerechte Werkzeugformen entwickelt. Dazu sind geeignete empirische Schadensmodelle für die speziellen Bedingungen beschichteter Umformwerkzeuge zu entwickeln. Zu diesem Zweck erfolgen experimentelle Untersuchungen zum Bestimmen kritischer Stellen und Beanspruchungen sowie zur Charakterisierung von Schädigungsabläufen. Modellparameter werden im Trial-and-Error-Verfahren durch den Abgleich zwischen Simulationsmodellen und Experimenten bestimmt.