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Nutzung nanopartikelhaltiger Beschichtungssysteme zur Zunderkonditionierung beim Gesenkschmieden und Optimierung des tribologischen Systems (NanoZunKonLub)

Status abgeschlossen
Ziele

1. Erforschung und Charakterisierung der Beeinflussung der Zunderbildung durch nanopartikelhaltige Beschichtungen

Ziel des Projektverbundes ist es, nanopartikelhaltige Beschichtungen zur Beeinflussung der Zunderbildung zu erforschen und zu charakterisieren. Neben einer Verringerung der Zunderbildung soll vor allem eine Veränderung der Zunderhaftung erreicht werden. Dieser soll beim Umformen schnell abplatzen und zusätzlich eine Verbesserung des Umformprozesses durch eine Schmierwirkung erreichen. Dies soll zu einer Erhöhung der Produktivität durch Verminderung des Werkzeugverschleißes, Verringerung von Ausschuss und Erhöhung der Produktqualität führen.

Zunderbildung und –haftung wird durch verschiedene Prozessbedingungen beeinflusst. Durch die Nutzung von speziellen Beschichtungen wird die Zunderbildung derart beeinflusst, dass sich seine Eigenschaften verändern. Hierzu werden vor allem die physikalischen Eigenschaften von Nanopartikeln, die sich teilweise deutlich von den makroskopischen Eigenschaften des gleichen Materials unterscheiden, genutzt.

Über die Wahl der Partikelgrößenverteilung und der Partikelform, die Auswahl unterschiedlicher Rohstoffe sowie der Syntheseprozeduren können die Sintertemperaturen von Nanopartikeln gezielt eingestellt werden. Durch Partikel mit einer hohen Schmelz- und Sintertemperatur wird eine poröse Zunderschicht gebildet, die eine schlechte Haftung auf der Stahloberfläche aufweist und damit leicht entfernbar ist. Partikel mit einem niedrigen Schmelzpunkt hingegen bilden eine diffusionsdichte Deckschicht und ermöglichen so die Bildung einer definierten, minimierten Zunderschicht. Die so konditionierte Zunderschicht soll im ersten Umformschritt als Schmiermittel wirken.


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