Lehrstuhl für Fertigungstechnologie, Universität Erlangen-Nürnberg



Innovative Oberflächenbehandlung zur Verschleißreduktion bei Presshärtewerkzeugen (BFS 1117-14,TP3)



Projektstatus: abgeschlossen

Mitarbeiter


Presshärten stellt ein industrielles Fertigungsverfahren dar, um hochfeste Karosseriebauteile herzustellen. In diesem Prozess werden komplexe Geometrien mit einer geringeren Rückfederung als in der Kaltumformung realisiert. Das direkte Presshärten kombiniert hierbei das Umformung und Vergüten in einem Prozessschritt und verglichen zur indirekten Methode entfällt eine Vorverformung des Blechzuschnitts. Um die Halbzeuge während der Erwärmung vor Verzunderung und Entkohlung zu schützen, wird deren Oberfläche vorbeschichtet. Jedoch führt die konventionell verwendete Beschichtung auf Aluminium-Siliziumbasis zu adhäsiven Verschleiß auf der Werkzeugoberfläche. Zudem sind die Umformwerkzeuge hohen thermo-mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt.

Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es den Verschleißwiderstand von Presshärtewerkzeugen durch Laserstrahllegieren lokal zu erhöhen. Diese Methode ermöglicht es ausgewählte Oberflächenbereiche von konventionellen Warmarbeitsstählen zu modifizieren und auf eine Verwendung kostenintensiver Werkzeugstähle zu verzichten. Um die hochbeanspruchten Bereiche zu identifizieren, wird das Beanspruchungskollektiv mithilfe eines numerischen Simulationsmodells ermittelt. Anschließend wird das Verschleißverhalten von unlegierten und legierten Werkzeugoberflächen unter verschiedenen Prozessbedingungen experimentell charakterisiert.

Verschleißuntersuchung entlang der Ziehringrundung


Forschungsgruppen


Veröffentlichungen

    2016

    • Wieland, M.; Neubauer, F.; Andreas, K.; Merklein, M.:
      Investigations on load spectrum and adhesive wear development in hot stamping operations .
      In: K. Bobzin; K.-D. Bouzakis; B. Denkena; H.J. Maier; M. Merklein (Hrsg.): The "A" Coatings Conference Proceedings, PZH Verlag, 2016, S. 227-234

    • Neubauer, F.; Hofmann, K.; Tenner (geb. Steiner), J.; Andreas, K.; Merklein, M.:
      Oberflächenmodifizierung von Presshärtewerkzeugen durch einen drahtbasierten Laserstrahllegierungsprozess.
      In: M. Merklein (Hrsg.): 11. Erlanger Workshop Warmblechumformung, Meisenbach GmbH Verlag, 2016, S. 163-176

    • Merklein, M.; Junker, D.; Schaub, A.; Neubauer, F.:
      Hybrid Additive Manufacturing Technologies - An Analysis regarding Potentials and Applications.
      Procedia Engineering 83(2016), S. 549 - 559

    2015

    • Wieland, M.; Merklein, M.:
      Parameters Influencing Adhesive Wear Behavior within Hot Stamping Operations.
      In: Steinhoff, K; Oldenburg, M.; Prakash, B. (Hrsg.): Proc. 5th Int. Conf. Hot Sheet Metal Forming of High-Performance Steel, Verlag Wissenschaftliche Scripten, 2015, S. 111-119

    Letztes Update: 14.07.2017