Fertigung optimierter technischer Oberflächen durch eine Verfahrenskombination aus Fliehkraft-Tauchgleitschleifen und Laserablation

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Andreas Greiber

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Mit dem Ziel der Minimierung von Reibung und Verschleiß mechanischer Komponenten verfolgt die Arbeit den Ansatz einer synergistischen Nutzung der mechanischen Oberflächenbehandlung und der Oberflächentexturierung zur Fertigung tribologisch optimierter technischer Oberflächen aus dem Werkstoff 42CrMo4. Hierbei kommt eine Verfahrenskombination aus dem Fliehkraft-Tauchgleitschleifen und der Laserablation mit ultra-kurzen Pulsen zum Einsatz. Im Fokus des Vorhabens steht die Analyse der Prozesseinflüsse und die Prozessauslegung. Auf Grund der bis dato unbekannten Prozesseinflüsse des Fliehkraft-Tauchgleitschleifens wird zu deren Charakterisierung ein adaptiertes Almen-System zur werkstoffspezifischen Prozessauslegung und Qualifizierung stationärer Randschichtzustände eingesetzt. Im nächsten Schritt wird der Einfluss der Prozessstellgrößen auf die Kontaktbedingungen, den Materialabtrag und den Oberflächeneigenspannungszustand analysiert. Es folgt eine vergleichende Gegenüberstellung der resultierenden Randschichtzustände einer plangeschliffen mit der gleitgeschliffenen Oberfläche. Weiterhin wird der Einfluss der Lasertexturierung mit ultra-kurzen Pulsen sowie der Verfahrenskombination auf die Randschichtzustände analysiert. Abschließend werden die tribologischen Eigenschaften von Scheiben in verschiedenen Bearbeitungszuständen im geschmierten Stift/-Scheibe-Kontakt mit 100Cr6 gegenübergestellt. Hierbei finden plangeschliffene, gleitgeschliffene und mittels der Verfahrenskombination bearbeitete Scheiben Betrachtung.