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Werkzeugverschleiß beim Halbwarmschmieden – Ermittlung und Verbesserung der Werkzeugstandzeiten beim Halbwarmschmieden im Vergleich zum Warmschmieden (VeHaWa)

Status abgeschlossen
Ziele

1. Entwicklung eines Verfahrens zur zur Reduzierung des Werkzeugverschleißes

Bei Halbwarmschmieden wird derzeit aufgrund höherer Umformkräfte ein höherer Werkzeugverschleiß als beim Warmschmieden postuliert. Dieser Aussage widersprechen Aspekte wie ein geringerer Wärmeeintrag in die Werkzeuge, ein verringerter Zunderanteil und eine geringere thermische Belastung. DLC-Schichten sind geeignet, die Reibeigenschaften der Werkzeuge zu verbessern und somit den Werkzeugverschleiß zu verringern. Das Ziel des Forschungsvorhabens ist die Reduzierung des Werkzeugverschleißes beim Halbwarmschmieden. Dazu soll ein Verfahren zur Verschleißschutzlösung entwickelt werden. Dies erfolgt durch einen quantitativen Vergleich des Werkzeugverschleißes beim Warm- und Halbwarmschmieden sowie durch eine Untersuchung und Auswahl geeigneter Verschleißschutzschichten.


2. Analyse der Verschleißmechanismen

Als Basis für die Erreichung der höheren Standzeiten soll ein grundlegendes Verständnis über die relevanten, prozessbezogenen Einflussfaktoren auf den Verschleiß der Werkzeuge für ein rotationssymmetrisches Teil und ein Langteil erarbeitet werden. Besondere Bedeutung hat in diesem Zusammenhang die Berücksichtigung aller verschleißbeeinflussenden Faktoren wie z. B. die Temperatur des Werkzeugs, die zu thermischen und mechanischen Beanspruchungen des Werkzeugs während des Schmiedeprozesses führen.


3. Abbildung der ermittelten Verschleißmechanismen in FEM-Programmen

Mittels verketteter Simulationen sollen die ermittelten Verschleißmechanismen in FEM-Programmen realitätstreu wiedergegeben werden können. Gleichzeitig können die in FEM-Programmen implementierten Verschleißberechnungsmodelle bewertet werden


4. Entwicklung geeigneter Verschleißschutzschichten

In Abhängigkeit der Ergebnisse der Schmiedeversuche und FEM-Simulationen sollen geeignete DLC-Schichten für ein industriell geschmiedetes Langteil erprobt werden und die Wirtschaftlichkeit (erhöhte Werkzeugkosten vs. geringerer Werkzeugverschleiß) bestimmt werden.


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