Tribologische Optimierung von Schneidstempeln durch Mikrostrukturierung mittels MOH (maschinelles Oberflächenhämmern)

Projektbeschreibung

Durch maschinelles Oberflächenhämmern erzeugte Mikrostrukturierungen an Schneidstempeln

Das maschinelle Oberflächenhämmern ist ein dynamischer Prozess zur Einglättung technischer Oberflächen, zur Härtesteigerung sowie zur Beaufschlagung der Bauteilrandschicht mit Druckeigenspannungen. Weiterhin können mit speziell geformten Hammerköpfen Strukturen in die Oberfläche eingebracht werden, die während eines Umformprozesses als Schmierstofftaschen wirken. Diese Strukturen bewirken in der Blechumformung nachweislich eine Verringerung des Reibwertes sowie eine Minderung von Verschleißerscheinungen. Bislang sind die Verschleißerscheinungen auf Schneidstempeln während des Prozesses jedoch noch nicht ausreichend wissenschaftlich untersucht.

In diesem Projekt soll das Einbringen von Oberflächenstrukturen auf Schneidstempeln zum Einsatz auf einer mechanischen Presse untersucht werden. Im Rahmen der experimentellen Untersuchung werden unterschiedliche Strukturen auf die Mantelfläche der Schneidstempel aufgebracht. Während der Verwendung der Stempel wird die resultierende Prozesskraft überwacht. Basierend auf den Messdaten und dem Oberflächenzustand der Werkzeuge wird eine Korrelation zwischen der Anzahl der Hübe und Verschleißerscheinungen auf dem Stempel abgeleitet.

Es soll gezeigt werden, dass mittels maschinellem Oberflächenhämmern eingebrachte Oberflächenstrukturen nicht nur den Verschleiß mindern können, sondern sich auch für den Schneidprozess charakteristische Kenngrößen wie Schneid-, Durchdrück- und Rückzugkraft mittels Inline Messungen bereitgestellt werden können. Durch verlängerte Standzeiten und planbarere Wartungsintervalle kann so ein Beitrag zur Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit, insbesondere für KMU, ermöglicht werden, deren Struktur meist keine großen Wartungs- und Instandsetzungsabteilungen aufweist.