Lubricant-free tribology concepts for cold extrusion by interaction-reduced coatings and structures

通过减少相互作用的涂层和结构进行冷挤压的无润滑摩擦学概念

基本信息

项目摘要

In cold extrusion processes, lubricants are used to decrease friction and wear. Within the SPP 1676 the research consortium was able to advance the fundamental research knowledge in the field of dry extrusion of aluminum. Machines and devices were developed to realize different surface modifications and to test them in process-oriented tribological tests. The combination of laser structuring by remelting and subsequent functionalization with self-assembled monolayers (SAM) showed a significant reduction of adhered aluminum and transferred friction forces under dry conditions. Within the third project phase the efficacy of surface modifications fashioned by laser structuring by remelting as well as by functionalization will be further advanced and their application in extrusion processes will be enabled by designing die geometries in consideration of the tolerable tool loads.The approach of modifying the surface topography with laser radiation will be supplemented by the control of the chemical composition of the remelted surface layer by controlling the composition of the process gas atmosphere. Based on these surface modifications the influence on wear as well as on the achievable area-coverage of the functionalization is researched.The functionalization will be supported by adhesion layers in order to increase area-coverage, while plasma treatments after SAM-deposition will be investigated to enable cross-linking of SAM-molecules. This will improve the mechanical stability of methyl-terminated SAM on die surfaces and prevent the direct interaction between the oxidized tool-steel surface and aluminum, which leads to aluminum-adhesion usually observed in lubricant-free aluminum forming.The developed surface modifications will be evaluated by trials on a compression-torsion-tribometer and on a lab-scale cold extrusion test bench. Moreover, forming stage sequences are investigated with the aim of realizing high global strains by reducing die loads on the modified surfaces.By transferring the fundamental research knowledge gained to real die geometries and extrusion processes the consortium aims at an application-oriented conclusion of the project.
在冷挤压工艺中,润滑剂用于减少摩擦和磨损。在SPP 1676中,研究联盟能够推进铝干挤压领域的基础研究知识。机器和设备的开发,以实现不同的表面改性,并测试他们在面向过程的摩擦学测试。通过重熔和随后的功能化与自组装单层(SAM)的激光结构化的组合显示出在干燥条件下粘附的铝和转移的摩擦力的显着减少。在第三个项目阶段,通过激光结构化、重熔以及功能化进行的表面改性的效果将进一步提高,并通过考虑可承受的工具载荷来设计模具几何形状,使其在挤出工艺中的应用成为可能。激光辐射改性表面形貌的方法将通过控制重熔表面层的化学成分来补充,控制工艺气体气氛的组成。基于这些表面改性的磨损的影响,以及对可实现的面积覆盖率的功能化进行了研究。功能化将支持粘附层,以增加面积覆盖率,而SAM沉积后的等离子体处理将进行研究,使SAM分子的交联。这将提高模具表面上的甲基封端SAM的机械稳定性,并防止氧化的工具钢表面和铝之间的直接相互作用,这导致铝粘附通常观察到在无润滑剂的铝forming.The开发的表面改性将通过压缩-扭转-摩擦试验机和实验室规模的冷挤压试验台上的试验进行评估。此外,成形阶段序列进行了研究,目的是实现高的整体应变,通过减少模具负荷的修改surface.By转让的基础研究知识获得真实的模具几何形状和挤压工艺的财团旨在一个面向应用的项目的结论。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Professor Dr.-Ing. Gerhard Hirt其他文献

Professor Dr.-Ing. Gerhard Hirt的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Professor Dr.-Ing. Gerhard Hirt', 18)}}的其他基金

Investigation of flexible radial ring rolling for production of non-axially symmetric seamless rings on radial axial ring rolling mills
在径向轴向环件轧机上生产非轴对称无缝环的柔性径向环件轧制研究
  • 批准号:
    454751242
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Characterization of the suitability of high manganese steels for the production of small sheet metal parts by multi-stage deep drawing
高锰钢多级拉深生产小型钣金零件的适用性表征
  • 批准号:
    423190740
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants (Transfer Project)
Defined adjustment of the residual stress distribution in strip and sheet material via roller levelling
通过辊矫平对带材和板材中的残余应力分布进行明确的调整
  • 批准号:
    322638998
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants (Transfer Project)
Criteria for the closure and pressure welding of pores in open die forging
开式模锻气孔封闭和压焊标准
  • 批准号:
    283878720
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Model-based description of bond formation, evolution and failure in multi-pass roll bonding processes
基于模型的多道辊压粘合过程中粘合形成、演变和失效的描述
  • 批准号:
    317614920
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants (Transfer Project)
Twin-Roll Strip Casting Process for the Production of Clad Strip - Twin-Roll Clad Casting
用于生产复合带材的双辊带材连铸工艺 - 双辊复合连铸
  • 批准号:
    258106764
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Evaluation of sheet metal covers to improve tool life in forging
评估金属板覆盖层以提高锻造工具寿命
  • 批准号:
    262370983
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Approach to application-oriented properties of electrical steels by means of cold rolling and heat treatment
通过冷轧和热处理提高电工钢应用性能的方法
  • 批准号:
    255707264
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Units
Increasing the range of producible geometries in open-die forging through superimposed stress states
通过叠加应力状态增加开式模锻可生产的几何形状范围
  • 批准号:
    256896401
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Analysis of Process Control of Roller Leveling by Utilization of a FE Model with Integrated Closed-loop Control Structures
利用集成闭环控制结构的有限元模型分析辊式矫平过程控制
  • 批准号:
    238040321
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants

相似国自然基金

一次扫描多对比度及free-water DTI技术在功能区脑肿瘤中的研究
  • 批准号:
    JCZRLH202500011
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
基于碳纳米管技术和转座子开发一种新型的、 marker-free 的植物转基因技术
  • 批准号:
    Z24C160005
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
基于Lab-free电化学发光平台的ctDNA甲基化分析研究
  • 批准号:
    22374123
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
面向Cell-Free网络的协同虚拟化与动态传输
  • 批准号:
    62371367
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于制备内源5mc-free基因组的策略鉴定新型DNA修饰并解析其产生机理
  • 批准号:
    32370576
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于定点突变膜受体Cell-free合成生物色谱新方法的PDGFRβ抑制剂筛选和结合位点分析
  • 批准号:
    82273886
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    52 万元
  • 项目类别:
    面上项目
不同功能基团的电中性Drug-Free纳米颗粒的构建及克服肿瘤耐药的研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
利用CRISPR/Cas RNP介导的DNA-free基因编辑衣藻控制登革热传播媒介伊蚊
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    35 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
番茄基于DNA-free基因编辑技术的2种类病毒抑制和脱毒的机理研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
低损耗snapback-free RC LIGBT机理与新结构研究
  • 批准号:
    62104030
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    20.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

CAREER: Melting-free Photonic Memory with Layered Chalcogenide Materials
职业:采用层状硫族化物材料的免熔化光子存储器
  • 批准号:
    2338546
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Advances in rational operations in free analysis
自由分析中理性运算的进展
  • 批准号:
    2348720
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
DREAM Sentinels: Multiplexable and programmable cell-free ADAR-mediated RNA sensing platform (cfRADAR) for quick and scalable response to emergent viral threats
DREAM Sentinels:可复用且可编程的无细胞 ADAR 介导的 RNA 传感平台 (cfRADAR),可快速、可扩展地响应突发病毒威胁
  • 批准号:
    2319913
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
SBIR Phase II: A mesh-free, sling-free, minimally invasive treatment for stress urinary incontinence in women
SBIR II 期:无网、无吊带的微创治疗女性压力性尿失禁
  • 批准号:
    2233106
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Cooperative Agreement
Lead-free Perovskite Nanowires for Artificial Photo-synapse Arrays
用于人工光突触阵列的无铅钙钛矿纳米线
  • 批准号:
    DE240100179
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Discovery Early Career Researcher Award
Motion Sense-free Cabin:自動走行時の快適性向上を目的とした搭乗者の移動感覚制御
无体感驾驶室:控制乘客运动感觉,提高自动驾驶舒适度
  • 批准号:
    24K02978
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Phase 2 - Effective and Integrated Chemical Free Robotic Milking
第 2 阶段 - 有效且集成的无化学品机器人挤奶
  • 批准号:
    10093094
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Collaborative R&D
A sustainable, healthier and significantly lower carbon emitting UK produced cocoa-free chocolate
可持续、更健康且碳排放显着降低的英国生产的无可可巧克力
  • 批准号:
    10083944
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Investment Accelerator
Phase Ib/II study of safety and efficacy of EZH2 inhibitor, tazemetostat, and PD-1 blockade for treatment of advanced non-small cell lung cancer
EZH2 抑制剂、他泽美司他和 PD-1 阻断治疗晚期非小细胞肺癌的安全性和有效性的 Ib/II 期研究
  • 批准号:
    10481965
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
MEMS-metasurface Based Tunable Optical Vortex Lasers for smart free-space communication
用于智能自由空间通信的基于 MEMS 超表面的可调谐光学涡旋激光器
  • 批准号:
    EP/X034542/2
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了