TR73

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T07 - Oberflächenstrukturen in der Blechmassivwarmumformung



Funktionalisierung von Werkzeugtopografien zur Materialflusssteuerung und Standzeitoptimierung

Projektstatus: laufend

Letztes Update: 16.03.2020



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Das hier vorgestellte Transferprojekt umfasst die Verbesserung der Formfüllung bei der Halbwarm- und Warmumformung durch eine werkzeugseitige lokale Modifikation der Reibwerte. Dieses Vorhaben beruht auf den Ergebnissen aus zwei Forschungsperioden des Transregio 73 mit den Teilprojekten B2 und B3. Die bisherigen Entwicklungen wurden mit der Ausrichtung auf einen Kaltum­formprozess durchgeführt. Durch das Vorhaben soll grundlagennah untersucht werden, ob sich die bisherigen Erkenntnisse zur Stoffflusssteuerung auf die Blechmassivwarmumformung übertragen lassen.

Dabei gilt es zunächst, den Einfluss der bisherigen Methoden, welche die Herstellung unterschiedlicher Oberflächenmodifikationen durch das Mikro- als auch Hochvorschubfräsen erfassen, bei warmen Prozessen zu untersuchen und auf diese anzupassen. Bisher wurden die Strukturierungsprozesse nur an den im TR73 festgelegten Werkzeugwerkstoffen untersucht, welche allerdings nicht in der Warmumformung zum Einsatz kommen. So besteht ein Ziel darin, die Übertragbarkeit dieser Oberflächenmodifikationen auf Warmarbeitsstähle zu untersuchen. Hierzu gilt es, für den jeweiligen Fertigungsprozess (Mikro­fräsen und Hochvorschubfräsen) den optimalen Prozessparameterraum zu identifizieren. Eine fehlerfreie Oberflächenbearbeitung sowie eine Maß- und Formabweichung der Struktur von < 3 µm bei gleichzeitig ausreichender Ober­flächenqualität wird angestrebt.

Die Übertragung der Erkenntnisse aus der Kaltumformung bildet die notwendige Ausgangsbasis für die geplanten Untersuchungen. Ziel ist es, den Stofffluss bedingt durch die Strukturen anhand von tribologischen Untersuchungen zu analysieren und durch eine Modifikation des Strukturdesigns an die kombinierte Blechmassivwarmumformung anzupassen, um so ein höheres Verbes­serungspotential zu erzielen. Dabei steht auch die Entwicklung von Strategien zur Steigerung der Verschleißbeständigkeit der Strukturen im Fokus der Untersuchungen. In diesem Rahmen wird ein Nassstrahlverfahren zur Nachbehandlung der strukturierten Oberflächen eingesetzt (Abb.).

Dies erfordert eine Entwicklung geeigneter Strategien. Unter realen Bedingun­gen sollen ausgewählte Oberflächenmodifikationen hinsichtlich ihrer möglichen Einsatzdauer bewertet werden. Mit dem Abschluss des Projektes soll es auch im Bereich der Halbwarm- und Warmumformung möglich sein, Oberflächen­strukturen zur Stoffflusssteuerung erfolgreich einzusetzen.