Projekt im Forschungsbereich
Tribologie und Oberflächengestaltung

 

HPPMS-CrAIN Beschichtungen für die Trockumformung von Stahl (SPP 1676)

Durch den Verzicht auf Schmierstoffe in der Wirkfuge eines tribologischen Kontakts steigen bei der Trockenumformung die tribologischen Herausforderungen hinsichtlich Reibung und Verschleiß stark an. Dies erfordert die Entwicklung eines innovativen tribologischen Systems sowie die Erforschung dessen Prozessgrenzen für die Trockenumformung. Der hier gewählte Ansatz basiert auf einer strukturierten Halbzeugoberfläche zur Reduktion der Prozessreibung sowie einer speziell an die hohen Prozesslasten der Trockenumformung angepassten selbstschmierenden Werkzeugbeschichtung. Mithilfe der durch Kugelstrahlen hergestellten Halbzeugoberfläche wird die wahre Kontaktfläche in der Wirkfuge verändert. Hierdurch können die Reibeigenschaften beeinflusst werden. Der erhöhten Verschleißbeanspruchung der Werkzeuge wird durch eine innovative Schichtentwicklung auf Basis des HPPMS (High Power Pulsed Magnetron Sputtering)-Prozesses begegnet. Der Prozess ermöglicht trockenschmierende Disufide in eine hochfeste Matrix einzubinden. Durch die Kombination der beiden Ansätze kann das hohe ökologische und ökonomische Potential der trockenen Kaltmassivumformung technisch und wirtschaftlich erstmalig realisiert werden. Hierzu ist es jedoch erforderlich, die Wirkmechanismen, Wechselwirkungen und Verfahrensgrenzen grundlegend zu erforschen.

In Zusammenarbeit mit dem Institut für Oberflächentechnik IOT der RWTH Aachen wird innerhalb der ersten Phase des Schwerpunktprogramms SPP1676 der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) das Ziel verfolgt, die grundlegenden physikalischen, chemischen und thermischen Wirkmechanismen eines derartigen Tribosystems zu erforschen und in den weiteren Programmphasen bis zur Industrietauglichkeit weiterzuentwickeln.

Die Projektpartner danken der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) für die Förderung des vorgestellten Forschungsprojekts im Rahmen des „Schwerpunktprogramm SPP1676 - Trockenumformung“.






 

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Ansprechpartner(in):
Dr.-Ing. Dipl.-Wirt.Ing.
Daniel Trauth
Oberingenieur
Cluster Produktionstechnik 3A 440
Tel.: +49 241 80-27999
Fax: +49 241 80-627999
Mail: D.Trauth@wzl.rwth-aachen.de