Einfluß der Laserstrukturierung auf die tribologischen Eigenschaften von keramischen Bauteilen in der Umformtechnik

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Im beantragten Forschungsvorhaben soll der Einfluß der Mikrostrukturierung von Keramikoberflächen mittels Laserstrahlung auf die Reibverhältnisse in Prozessen der Blechumformung untersucht werden. Ziel ist ein vertieftes Verständnis der tribologischen Zusammenhänge zwischen der Oberflächenmikrotopographie des keramischen Werkzeugs und den weiteren Parametern des Umformprozesses. Der Excimerlaser dient als Endbearbeitungswerkzeug zur Herstellung geometrisch definierter Strukturelemente. Zur Beschreibung der tribologischen Eigenschaften wurden in den beiden ersten Projektjahren wesentliche geometrische Einflußgrößen der Strukturelemente extrahiert, so daß man eine weitere Optimierung der Schmiertaschen hinsichtlich Anzahl, Größe, Form und Orientierung für ebene und gekrümmte Oberflächen erfolgen soll. Dabei wird verstärkt der Einfluß des Werkstücks (Werkstoff/Topographie), des Schmierstoffs (Art/Menge) und der Belastung (Flächenpressung/Gleitgeschwindigkeit) auf das Optimierungspotential der strukturierten Keramikoberflächen untersucht werden. neben den Reibeigenschaften wird auch das Verschleißverhalten der strukturierten Oberflächen in die Untersuchungen aufgenommen. Die Ergebnisse der Modellversuche werden abschießend an realen Umformwerkzeugen verifiziert.