Funktionale Auslegung des Herstellungsprozesses maschinell gehämmerter Oberflächen im Werkzeugbau

Von:

Peter Sticht

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Im Rahmen der vorgestellten Untersuchungen ist auf dem Stand der Entwicklung zum Themenschwerpunkt mechanische Oberflächenbehandlung im Werkzeugbau der Blech- und Massivumformung basierend die Forschungsfrage nach einer deterministischen Auslegung des Herstellungsprozesses technischer Oberflächen mittels maschinellem Oberflächenhämmern formuliert. Ausgehend von einem für gefräste Ausgangsoberflächen erstellten Modell ist dieses erweitert und zur Anwendung bei aperiodischen und weiteren periodischen Oberflächen angepasst. Repräsentiert werden die Oberflächen durch feingedrehte und geschliffene Topografien. Die Zusammenhänge zwischen mikroskopischer und makroskopischer Betrachtungsweise der Bauteilrandschicht sowie die Erkenntnisse in Bezug auf die Prozessparameter Eindruckabstand und Zeilensprung sind im Rahmen einer numerischen Simulation bewertet. Hierbei ist es gelungen, periodische und aperiodische Oberflächenprofile anhand ihrer Kennwerte in ein Simulationsmodell zu überführen und abzubilden und Prozessparameter zur Bestimmung des optimierten Eindruckabstands abzuleiten. In Verbindung mit der Charakterisierung von Hämmersystemen in Bezug auf die aus den Einstellparametern resultierende Schlagenergie sind Anwendern der Technologie auch zukünftig wichtige Anhaltspunkte gegeben, um weitere Systeme hinsichtlich ihrer Schlagenergie zu quantifizieren. Somit kann die gezielte und effiziente Bearbeitung funktionaler Oberflächen weiter vorangetrieben werden. Aus den Betrachtungen geht hervor, dass bezüglich der Modelle zur Schwellenenergie der Einglättung von Oberflächen zwischen periodischen und aperiodischen Ausgangsoberflächen differenziert werden muss. Weiterhin sind die Parameter Härte, Ausgangsrauheit, Indenterdurchmesser und weitere Kennwerte berücksichtigt.