Literaturstelle zur Suche nach ""
Laserbasiertes Generieren von Werkzeugwerkstoffen für die Trockenumformung
Anhand der Überwachung der Produktion, Verarbeitung und Analyse von Testmaterialien erfolgte die Charakterisierung des tribologischen Verhaltens von verschiedenen Materialklassen (Leichtmetalle, Stähle, Kobalt-Chrom-basierte und keramische Materialien) und die Bestimmung der Reproduzierbarkeit der Messergebnisse. Die Ergebnisse wurden verwendet, um eine Vorauswahl von Materialien treffen zu können, die für einen Trockenumformprozess am besten geeignet sind. Um die Bedingungen an den Kanten eines Umformprozesses abzubilden, müssen Oberflächendrücke von 10 – 200 N/mm² aufgebracht werden. Zu diesem Zweck wurden die Reibung und die Verschleißeigenschaften mittels einer trockenen Stift-Scheibe-Prüfung ermittelt. Die funktionellen Oberflächen wurden durch Laserauftragschweißen, selektives Laserschmelzen (SLM), chemische Gasphasenabscheidung (CVD) und Laserhärten produziert. Die geprüften und ausgewählten Materialklassen waren Stahl (42CrMo4, X110CrMoVAl8-2), Leichtmetalle (Aluminium 6082, C95300 Aluminiumbronze), Superlegierungen, Keramik, Stellite 12, Stellite 21, S3N4 und polykristalliner CVD-Diamant. Die Stift-Scheibe-Prüfung beinhaltete eine Kontaktkraft von 10 N, eine Prüfstrecke von 10 mm, eine Durchschnittsgeschwindigkeit von 10 mm/s, 40 % Luftfeuchtigkeit und 24 °C Raumtemperatur. Die resultierenden Ergebnisse der Verschleißraten erstrecken sich über fünf Größenordnungen und die der Reibungskoeffizienten über eine Größenordnung. Es wurde eine Eignungszahl eingeführt, um die verschiedenen Kombinationen der Eigenschaften der Tribosysteme der einzelnen Werkzeugmaterialien besser zu differenzieren.
WOMag 07/2014 Prieske, M.; Schwander, M.; Füller, D.; Köhler, H.; Feuerhahn, F.; Dias da Silva, M.; Vollertsen, F.
Pre-selection of Laser-processed Materials for Dry Forming Tools by Means of a Dry Oscillating Ball-on-Disc Test
The aim of this paper was to characterize different classes of materials, light metals, steels, cobalt chromium based and ceramic materials under tribological stress and to determine the reproducibility of the measurement results by monitoring the production, processing and analysis of the test materials. The results were used to ensure pre-selection of materials for use in the dry forming process. To depict real conditions at the edges of a forming process surface pressures of 10 – 200 N/mm² need to be adjusted. For this purpose, the friction and wear properties were determined in a dry ball-on-disc test. The functional surfaces were produced by laser-cladding, selective laser melting, chemical vapor deposition (CVD) and laser hardening. The tested and selected classes of materials were steel (42CrMo4, X110CrMoVAl 8-2), light metals (aluminum 6082, C95300 aluminum bronze), cobalt chromium alloys (Stellite 12, Stellite 21), ceramic (S3N4) and polycrystalline CVD diamond. The test setup of the dry ball-on-disc test included 10 N contact force, 10 mm traversing distance, 10 mm/s average speed, 40 % humidity and 24 °C ambient temperature. The resulting wear map includes five orders of magnitude of different wear rates and one order of magnitude of different coefficient of friction. An eligibility number is introduced for a better differentiation of the combined properties of the tribosystem of a tool material.
