Verschleißfestigkeitskurven zur Beurteilung von Tribosystemen

Verschleißfestigkeitskurven zur Beurteilung von Tribosystemen

 

Motivation

Vor dem Hintergrund steigender Leichtbauanforderungen nimmt die Bedeutung höherfester und höchstfester Blechwerkstoffe immer mehr zu. Aufgrund der hohen Festigkeit muss zur Lastaufnahme weniger Material verwendet werden. Somit ermöglicht die Nutzung höher- und höchstfester Blechwerkstoffe eine Gewichtsreduzierung bei gleichbleibender oder gesteigerter Festigkeit der gefertigten Bauteile.

Der Einsatz höchstfester Blechwerkstoffe erfordert allerdings eine Optimierung der eingesetzten Werkzeugwerkstoffe und Tribosysteme, da in erhöhtem Maße Verschleißprobleme an Umformwerkzeugen auftreten.

[1] Verschleißfestigkeitskennlinien für verschiedene Tribosysteme
[1] Verschleißfestigkeitskennlinien für verschiedene Tribosysteme

Zielsetzung

Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die Entwicklung von Verschleißfestigkeitskennlinien für Tribosysteme, die zur Abschätzung von Werkzeugstandzeiten genutzt werden können. Durch die Weiterentwicklung eines Monitoring-Systems sollen Erkenntnisse bezüglich der Verschleißentwicklung von Tribosystemen erweitert werden. Eine zusätzliche Untersuchung soll Auskünfte zur Reproduzierbarkeit von Verschleißuntersuchungen im Modellversuch liefern.

 

Lösungsweg

Für die experimentelle Untersuchung des Verschleißverhaltens werden Streifenziehversuche mit Ziehsickengeometrie durchgeführt. Im Streifenziehversuch ist die praxisnahe Abbildung des kombinierten Tief- und Streckziehprozesses und der ihm eigenen tribologischen Verhältnisse möglich. Die Versuche werden bei abgestuften Belastungsniveaus durchgeführt, so dass Zusammenhänge zwischen Belastungshöhe und Werkzeugstandzeit untersucht werden können. Die ermittelten Daten dienen als Grundlage für die Entwicklung von Verschleißfestigkeitskennlinien. Parallel dazu werden die ermittelten Daten anhand eines Verschleißgesetztes (z.B. Archard) überprüft. Um die Zusammenhänge auch statistisch abzusichern werden die experimentellen Untersuchungen in einem weiteren Schritt bei sämtlichen Belastungsniveaus mehrfach wiederholt. Die gewonnenen Daten werden in einer anschließenden Studie hinsichtlich ihrer Reproduzierbarkeit untersucht.