Untersuchung des Reib- und Werkstoffverhaltens beim Hochgeschwindigkeits-Mikroumformen von metallischen Miniaturkomponenten unter dem Aspekt einer energieoptimierten und qualitativ verbesserten Strukturausbildung

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Die umformtechnische Herstellung von Miniaturbauteilen mit Mikrostrukturen bei hohen Vorgangsgeschwindigkeiten ermöglicht es, den Umformprozeß im Vergleich zur quasistatischen Umformung zu verbessern. Ähnlich wie bei der Herstellung von Werkstücken mit konventionellen Abmessungen können auch hier positive Auswirkungen auf die Oberflächenqualität und die Maßhaltigkeit der gefertigten Teile festgestellt werden. So wurden in vorangegangenen Grundlagenuntersuchungen zur Herstellung von Komponenten für Mikrostrukturapparate eine verbesserte Kalibrierung bei minimiertem Kraft- und Arbeitsbedarf beobachtet. Allerdings sind die hierbei wirkenden Mechanismen, welche eine Entfestigung oder auch eine Reibungsminimierung bewirken, zumindest im Mikrobereich unzureichend bekannt und quantifiziert. Forschungsziel des Projektes ist deshalb die vorgangsgeschwindigkeitsabhängige, diskrete Ermittlung der Ver- bzw. Entfestigung des Werkstoffs sowie von der wirkenden Reibung um Mikroumformprozeß. Dabei werden sowohl Proben einfachster Geometrie (Stauchprobe) als auch komplexe, potentiellen Anwendungen entsprechende Strukturen untersucht. Auf diese Weise sollen weitere Voraussetzungen für die Qualifikation der Hochgeschwindigkeits-Mikroumformung als Verfahren der Mikofabrikation, insbesondere zur Herstellung von Mikroteilen mit komplexer Geometrie aus wenig duktilen, hochfesten Werkstoffen, geschaffen werden.