Minimierung von temperaturinduziertem Zinkabrieb in Umformwerkzeugen
Medien-Nr.:
FB-392
Produktnummer:
FB_392_0_1
Autor:
Prof. Dr.-Ing. Wolfram Volk, Dipl.-Ing. Peter Sachnik, Lehrstuhl für Umformtechnik und Gießereiwesen der Technischen Universität München
Erscheinungsjahr:
25. März 2014
ISBN:
978-3-86776-436-0
Nebeninformationen:
sw, 40 teils farbige Abb., 1 Tab.
Seitenanzahl:
85
Der zunehmende Einsatz von höher-
und höchstfesten Stählen zur Umsetzung von Leichtbaukonzepten erfolgt
meist mit verzinkten Blechgüten um einen besseren Korrosionsschutz zu
gewährleisten. Durch diesen Trend kommt es infolge der hohen
mechanischen und thermischen Beanspruchungen unter Anderem zu einem
verstärkten Auftreten von Zinkabrieb und Zinkanlagerungen in den
Werkzeugen. Lagern sich diese Zinkpartikel an der Werkzeugoberfläche an,
hat dies erhebliche Auswirkungen auf das tribologische System. Die
erhöhte Oberflächenrauigkeit kann zu Reißern führen. Weiterhin kann die
Bauteilgüte negativ beeinflusst werden (Druckstellen aufgrund von
Zinkanlagerungen). Aktuell gibt es keine systematischen Untersuchungen
des Temperatureinflusses für herkömmliche Blech- und Werkzeugwerkstoffe.
In diesem Projekt wurde ein Folgeverbundwerkzeug konstruiert, um eine
konstant bleibende Temperatur während des Umformvorganges zu
ermöglichen. Kombinationen von Blech- und Werkzeugwerkstoffen wurden bei
unterschiedlichen Temperaturen quantitativ auf die Zinkabriebmenge
getestet. Hierzu erfolgten bei jeder Temperatur 2000 Hübe. Für jede
kritische Kombination aus Blech- und Werkzeugwerkstoff wurden fünf
Versuche mit unterschiedlichen Temperaturen durchgeführt. Mit Hilfe der
Methode der total-reflektierenden Röntgenfluoreszenz konnte die Menge
von Zinkabrieb auf dem Werkzeugwerkstoff analysiert werden. Eine Tendenz
zu geringerem Zinkabrieb bei niedrigeren Umformtemperaturen konnte
festgestellt werden. Weiterführende Experimente bei Industriepartnern
bestätigten den hohen Einfluss der Temperatur auf den Zinkabrieb.
Mit den neuen Erkenntnissen lässt sich die Prozessstabilität von Pressen (speziell für tiefgezogenen Bauteile) signifikant erhöhen.
Mit den neuen Erkenntnissen lässt sich die Prozessstabilität von Pressen (speziell für tiefgezogenen Bauteile) signifikant erhöhen.