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wt-online - Ausgabe 10-2005, S. 784

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Blechbearbeitung, Umformtechnik, Keramik, Werkzeuge

Leistungssteigerung durch keramische Ziehringeinsätze beim Tief- und Streckziehen

Die Umformung von Aluminium- und Edelstahlfeinblechen erfordert zur Vermeidung von Adhäsionsreaktionen (Stichwort: „Kaltaufschweißung“) exakt abgestimmte Prozessbedingungen. Hierzu zählen insbesondere ein verschleißfester Werkzeugwerkstoff, gegebenenfalls eine Werkzeugbeschichtung sowie notwendige Schmierstoffe. Zum Einsatz kommen derzeit überwiegend legierte Werkzeugstähle, die häufig zur Vermeidung von Kaltaufschweißungen und zur Erhöhung der Verschleißfestigkeit kostenaufwendig hartstoffbeschichtet werden müssen. Ein derartiger Aufwand entfällt bei der Verwendung moderner keramischer Werkstoffe, da diese über hervorragende tribologische Eigenschaften verfügen und leichter regeneriert werden können. Im Rahmen eines von der Deutsche Keramische Gesellschaft (DKG) begleiteten und von der Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen „Otto von Guericke“ e.V. (AiF) geförderten Forschungsvorhabens wurde arbeitsteilig zwischen IKTS Dresden und IFUM Hannover die Eignung keramischer Werkstoffe als Ziehringwerkstoff für das Tief- und Streckziehen untersucht. Die Untersuchungen zeigten beste Versuchsergebnisse hinsichtlich der tribologischen Eigenschaften. Der Gleitreibungskoeffizient µ erwies sich abhängig von dem Bearbeitungszustand (Topografie), dem Eigenspannungszustand der Wirkfläche, dem Verlauf der Schleifriefen in Bezug auf die Gleitrichtung und von der Art des eingesetzten Schmierstoffs. Die Leistungssteigerung durch den Einsatz von Keramik beim Streckziehen von CrNi-Stahl ergibt sich aus der Erhöhung der Standmenge bis zu 100 % bezogen auf beschichtete Stahlwerkzeuge, einer verbesserten Produktqualität sowie der Möglichkeit der Schmierstoffreduzierung.

For highest requirements – Tools made of zirconium dioxide

The forming of aluminum and high-grade steel sheets requires for the avoidance of adhesion reactions (keyword: „Cold welding“) accurately co-ordinated process conditions. This means an ideally suitable tool material, if nessesary a tool coating as well as necessary lubricants, has to be used in the forming process made of alloyed steels. At present predominantly tools of steel are in use. These should be coated for the avoidance of cold welding on the surface and for the increase of wear resistance. Such an expenditure is not necessary when using modern ceramic materials, since these have best mechanical and tribological characteristics. In the framework of a research project a newly developed zirconium dioxide (ZrO2)-based ceramic was examined. The project was supported by DKG and AiF. The examinations showed best suitability of the new developed zirconium dioxide (ZrO2)-based ceramic as a tool material for the sheet metal forming.

Autor:
Behrens, B.-A.; Hübner, S.; Deiler, G.; Schober, R.

Der vollständige Beitrag ist erschienen in:
wt-online 10-2005, Seite 784
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