Fachbeiträge Die verwendeten Versuchsparameter waren eine Gleitgeschwindigkeit von 50 mm/s, ein Gleitweg von 60 mm, eine mittlere Kon takt normalspannung von 740 N/mm² (Maximum: 1.220 N/mm²) und eine mittlere Oberfl ächenvergrößerung im Kontaktbereich von 2,4 (Maximum: 3,3). Feuchtigkeitseinfl uss Die in Bild 2 dar ge stellten Labor versuche zeigen, dass der Ein fl uss der Luftfeuchte auf den Reib wert im Gleit stauch versuch an nähernd vernachlässigbar ist. Verglichen mit den Referenz versuchen (normale Bedingungen), schwan ken die Versuchs ergebnisse bei niedriger, erhöhter und hoher Luft feuchte jeweils geringfügig um den Referenz wert. Von den untersuchten Schmier stoff systemen weist nur Zink phosphat mit Molybdän di sulfi d eine deutliche Verringerung des Reibwertes auf. Dieser sinkt auf Werte der anderen untersuchten Systeme. Aller dings liegen die Werte bei diesem Schmier stoff system unter normalen Bedingungen und auch bei erhöhter Luftfeuchte deutlich höher als bei den anderen Schmier stoff systemen. Nach Lagerung bei hoher Luftfeuchte sind unterschiedliche Korrosionsgrade auf den Proben ober fl ächen zu erkennen. Am stärksten betroffen ist Molybdän di sulfi d auf der Zinkphosphat beschichtung mit Korrosion auf 50 Prozent der Proben ober fl äche. Dennoch sinkt der Reib wert. Zink phos phat mit Seife hin gegen weist keine An zeichen von Kor rosion auf. Die Reib werte weisen bei jeweils fünf Mes sungen eine geringe Streu ung auf. Temperatureinfl uss und Schmierstoffalterung Die Ergebnisse der Untersuchung von Tem peratureinfl üssen aus Bild 3 zeigen, dass Lagertemperaturen unter dem Gefrierpunkt einen deutlichen Einfl uss auf den Reibwert 0,08 0,07 0,06 0,05 0,04 0,03 0,02 0,01 44 SchmiedeJOURNAL September 2012 0,08 0,07 0,06 0,05 0,04 0,03 0,02 0,01 haben, während erhöhte Temperaturen diesen nur gering fügig be ein fl ussen. Hierbei han delt es sich jedoch nicht um den direkten Temperatur ein fl uss. Vielmehr wirkt sich hier die deutlich erkenn bare Kondens wasser bildung bei Umgebungs luft feuchte nach Entnahme der Proben aus dem Kälte schrank aus. Mit Ausnahme des Schmierstoffsystems ZnP + Seife reagieren alle Schmier stoff systeme hierauf mit einer deutlichen Ab nahme der Reib werte. Im Fall von ZnP + MoS2 sinkt der mittlere Reib wert auf ungefähr 40 Prozent des Referenz wertes. Die Gleitstauchversuche nach Lagerung über 60 Tage bei natürlicher Witterung stellen eine Kombination verschiedener Einfl ussgrößen dar. Schwankende Temperaturen zwischen -7 °C und 16 °C sowie natürlich auftretende Luft feuchte zwischen 20 Pro zent und 76 Pro zent zeigen trotz einer Lager zeit von 60 Tagen keinen deutlichen Einfl uss auf den Reibwert. Eine Schmierstoffalterung von zwei Monaten zeigt hierbei nach nicht optimalen Lagerbedingungen keinen negativen Einfl uss auf den Reibwert im Gleitstauchversuch. Zusammenfassung und Fazit Die Untersuchungen zeigen, dass relative Luftfeuchten von bis zu 75 Prozent nach einer Lagerdauer von vier Tagen keinen nega tiven Ein fl uss auf die aus ge wählten tribo logischen Systeme haben. Über eine Dauer von drei Wochen führt eine Luft feuchte von bis zu 90 Prozent zur Aus bildung von Korrosion. Obwohl Molybdändi sulfi d auf Zink phosphat am stärksten betroffen ist, steigt der Reib wert nicht an. Bei der Umformung sind jedoch Beein trächtigungen in Form von Werk zeug beschädigungen durch Abrasion und ein ge presste Korrosions partikel im Umform teil zu erwarten. Lager temperaturen zwischen -20 °C und +25 °C sowie eine kurzzeitige Lagerung bis zu 75 °C erweisen sich als nicht bedeutend. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass eine Lager dauer von bis zu zwei Monaten bei den unter suchten Schmier stoff systemen unproblematisch ist, solange die Luft feuchte nicht dauer haft 75 Prozent übersteigt. Minimale Flüssigkeits mengen hingegen können eine erhebliche Reduzierung des Reib wertes bei gleich zeitig guter Ober fl ächen qualität herbeiführen. Für weitere Betrachtungen scheint der Ein fl uss von Wasser interessant, denn hier durch scheint eine Reib kraft redu zierung möglich zu sein. Die Ergebnisse belegen weiterhin, dass bei einer ordnungsgemäßen Vorbehandlung und Beschichtung der Rohlinge sowie einer Lagerung bei gemäßigten Temperaturen und Luft feuchten keine negativen Ein fl üsse auf den Reib wert auftreten und damit keine Beeinträchtigung des Umformverhaltens zu erwarten ist. Kor rosionserscheinungen bleiben auch nach einer Lagerdauer von bis zu zwei Monaten aus. ■ 0,00 Polymer A Polymer B Salz-Wachs ZnP + MoS2 ZnP + Seife Gemittelter Reibwert + Normale Bedingungen Niedrige Luftfeuchte Erhöhte Luftfeuchte Hohe Luftfeuchte Parameter der Gleitstauchversuche Gleitgeschwindigkeit: 50 mm/s Gleitweg: 60 mm Mittlere Kontaktnormalspannung: 740 N/mm2 Mittlere Oberflächenvergrößerung: 2,4 Gemittelter Reibwert = Mittelwert von je 5 über den Weg gemittelten Reibwerten Bild 2: Einfl uss der Luftfeuchte auf den Reibwert. 0,00 Polymer A Polymer B Salz-Wachs ZnP + MoS2 ZnP + Seife Gemittelter Reibwert + Normale Bedingungen Temperaturen unter 0 °C Temperaturen über 70 °C Natürliche Witterung Parameter der Gleitstauchversuche Gleitgeschwindigkeit: 50 mm/s Gleitweg: 60 mm Mittlere Kontaktnormalspannung: 740 N/mm2 Mittlere Oberflächenvergrößerung: 2,4 Gemittelter Reibwert = Mittelwert von je 5 über den Weg gemittelten Reibwerten Bild 3: Einfl uss der Temperatur und der Schmierstoffalterung auf den Reibwert. Bilder: Autoren
2012-09-Schmiede-Journal
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