Spektrum Bild 4: Gefügeänderung der Randzone am Dornradius nach 500 Schmiedezyklen (oben: generiertes Gesenk, unten: konventionell hergestelltes Gesenk aus 1.2344, rechts: Mikrohärteprofile). Bilder: Autoren Darüber hinaus wurde ein Gesenk mit Kanälen für die Innenkühlung des verschleißkritischen Dorns mittels SLS hergestellt und unter industrienahen Bedingungen getestet. Diese Versuche wurden allerdings ohne aktive Innenkühlung durchgeführt. Bei den Versuchen sollte lediglich die Belastbarkeit des Kühlkanals unter Schmiedebedingungen untersucht werden. Nach 500 Schmiedezyklen wurden im Hinblick auf das Verschleißverhalten ähnliche Ergebnisse wie bei den beiden zuvor beschriebenen Gesenken erzielt. Die Untersuchung der Innenkanäle zeigte keine Schädigung durch Rissbildung. Zusammenfassung und Ausblick Die ersten industrienahen Versuche haben gezeigt, dass generierte Schmiedegesenke den Belastungen von 500 Schmiedezyklen standhielten. Der integrierte Kanal erwies sich nicht als Schwachstelle. Es konnten keine Risse im Kanal oder starke plastische Verformungen des Werkstoffs festgestellt werden. In zukünftigen Untersuchungen soll die aktive Temperierung eines generierten Schmiedegesenks durch integrierte Kanäle untersucht werden. Die Erhöhung der Stückzahl stellt ein weiteres Untersuchungsziel dar. An der Fachhochschule Wels wird derzeit eine Pulvervorwärmheizung in der selektiven Laserschmelzanlage erprobt. Diese soll zukünftig die Möglichkeit bieten, weitere pulvermetallurgische Stähle mit höherem Kohlenstoffgehalt zu verarbeiten. Um einen prozesssicheren Aufbau der Werkzeuge zu gewährleisten, müssen jedoch die optimalen Parameter für die jeweiligen Pulverlegierungen ermittelt werden. 70 SchmiedeJOURNAL September 2013 Ein weiteres Forschungsziel stellt die Steigerung der Härte durch Zulegieren des Ausgangspulvers mit metallischen und keramischen Hartstoffbestandteilen dar. Die ersten Laserschmelzversuche mit anschließender Wärmebehandlung zeigen, dass durch diese Maßnahme eine Härte von über 63 HRC erreicht wird. Ob diese Werkstoffe auch die Zähigkeitsanforderungen erfüllen, wird in kommenden Untersuchungen geprüft. n Danksagung Dieses Teilprojekt wird von der Österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft mbH (FFG) gefördert. Die Autoren bedanken sich für die Unterstützung. Ein besonderer Dank gilt dem Institut für Umformtechnik und Umformmaschinen in Hannover für die Versuchsdurchführung. Literatur 1 Bohnet J.; Puchert A.: Standzeiterhöhung durch strukturierte Werkzeuge beim Gesenkschmieden, Galvanotechnik, Eugen G. Leuze Verlag, 2006. 2 Doege E.; Behrens, B.-A.: Handbuch der Umformtechnik, Springer Verlag, 2007. 3 Behrens, B.-A.; Yilkiran, T.; Braeuer, G.; Paschke, H.; Weber, M.: Potential of Duplex Plasma Deposition Processes for the Improvement of Wear Resistance of Hot Forging Dies, Key Engineering Materials Vols. 554-557, pp. 345-358, 2013. 4 Gebhardt, A.: Generative Fertigungsverfahren, 3. Auflage, Carl Hanser Verlag, 2007. 5 Concept Laser GmbH, Datenblätter zum Werkstoff CL50WS. Dipl.-Wirtsch.-Ing. Adis Huskic Prof. Dr.-Ing. Bernd-Arno Behrens Jochen Giedenbacher, B.Sc. Prof. (FH) Dr.-Ing. Aziz Huskic
2013-09-Schmiede-Journal
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