HPPMS-CrAIN Beschichtungen für die Trockumformung von Stahl

Steckbrief

Eckdaten

Laufzeit:
01.01.2018 bis 31.12.2019
Organisationseinheit:
Lehrstuhl für Technologie der Fertigungsverfahren, Umformende Fertigungsverfahren
Fördergeber:
Deutsche Forschungsgemeinschaft DFG
Status:
Abgeschlossen

Forschungspartner

  • Institut für Oberflächentechnik IOT der RWTH Aachen

 

Heutzutage ist eine Energie- und Ressourceneffizienz eine der wichtigsten Eigenschaften, die ein Fertigungsverfahren besitzen sollte. Die Kaltmassivumformung bietet eine sehr hohe Materialausnutzung bei gleichzeitig geringem Energieaufwand. Des Weiteren weisen durch die Kaltmassivumformung hergestellte Bauteile, wie Antriebswellen, eine hohe wirtschaftliche Relevanz auf. Die Prozesse unterliegen jedoch hohen tribologischen Lasten, welche bislang nur durch Schmierstoffe begegnet werden können. Dabei ist aus ökonomischen und rechtlichen Gründen die Verwendung von Schmierstoffen bedenklich. Auch aus ökologischer Sicht ist eine Reduktion der Schmierstoffverwendung sowie die Verwendung von umweltfreundlichen Schmierstoffen unabdingbar. Dies bedeutet jedoch höhere Belastungen der Werkzeuge und damit verbunden höheren Verschleiß und eine Senkung der Wirtschaftlichkeit.

Aus diesem Grund ist das Ziel dieses Forschungsprojektes mithilfe von neu entwickelten selbstschmierenden Werkzeugbeschichtungen und strukturierten Werkstücken das tribologische System so zu beeinflussen, dass ein trockener Umformprozess möglich ist. Die Trockenumformung wurde bislang in der Umformtechnik randständig untersucht. Aus diesem Grund ist es notwendig die Wechselwirkungen zwischen Strukturen auf Halbzeugen und einer selbstschmierenden Werkzeugbeschichtung zu untersuchen und mithilfe der Erklärung der Ursache-Wirkung-Zusammenhänge eine Trockenumformung zu ermöglichen.

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.