| Titel | Gezielte Anpassung lokaler Reibungszustände unter Einsatz wolframmodifizierter amorpher Kohlenstoffschichten (a?C:H:W) |
| Autor | Tim Weikert, Stephan Tremmel, Sandro Wartzack |
| Infos zum Autor | Lehrstuhl für Konstruktionstechnik Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg Martensstraße 9 91058 Erlangen Telefon: +49 (0) 9131 85 27984 Telefax: +49 (0) 9131 85 27988 E-Mail: weikert@mfk.fau.de Web: www.mfk.fau.de |
| Inhalt | Zusammenfassung Im Rahmen der Herstellung funktionsintegrierter Blechbauteile mithilfe von Umformoperationen der Blechmassivumformung stellen lokal angepasste Reibungszustände eine Möglichkeit zur besseren Ausformung kompliziert geformter Bauteilgeometrien dar. Vor diesem Hintergrund finden unterschiedliche tribologische Beschichtungen in der Umformtechnik nicht nur zum Schutz hoch beanspruchter Werkzeugoberflächen, sondern vielmehr auch zur Anpassung der Reibungszustände Verwendung. Als globale Oberflächenmodifikation auf das Werkzeug aufgebracht, ist eine lokale Anpassung der Reibungszustände mithilfe von Beschichtungen jedoch nur eingeschränkt möglich. Im Rahmen dieses Beitrags wurde daher der Einsatz verschiedener Maskierungsverfahren bei der Herstellung von in der Umformtechnik häufig eingesetzten Beschichtungen untersucht. Mithilfe starrer und flexibler Masken wurden in definierten Oberflächenbereichen beschichteter Probekörper unterschiedliche funktionale Schichtlagen eines Mehrlagenschichtsystems offengelegt. Als funktionale Schichtlagen wurden Schichtlagen aus CrN und einer Variante einer wolframmodifizierten amorphen Kohlenstoffschicht (a-C:H:W) (Typ A), sowie verschiedene a-C:H:W-Schichtvarianten mit unterschiedlichen Reibungszahlen (Typ B) gewählt. Die durch die Maskierung entstehenden Schichtkantenbereiche zeigten Einflüsse der Maskierungsverfahren sowie der eingesetzten Masken. Darüber hinaus konnten in Stift-Scheibe-Versuchen unterschiedliche Reibungsniveaus in den Verläufen der Reibungszahlen lediglich bei Proben des Schichtsystems Typ A infolge verschiedener Tribomechanismen der funktionalen Schichtlagen identifiziert werden. Abstract Locally adapted friction conditions are one possibility to improve forming of sheet metal parts with complex geometries by forming operations of sheet bulk metal forming. Therefore, different tool coatings are not only used to protect the forming tools from wear but also to affect the friction in the contact with the sheet product. However, a local adaption of friction conditions is not possible, since the same coating is deposited on each surface of the forming tool. In the present study, rigid and flexible masks are used to unfold functional layers of multilayered coatings in order to obtain locally different friction conditions. Chrome nitride (CrN) and a tungsten-modified amorphous carbon coating (a-C:H:W) (type A) as well as variants of a-C:H:W coatings with different coefficients of friction (type B) were chosen as functional layers. The investigation of the coating?s edge zones originating from the masking revealed influences of masking procedures and the masks itself. Performing pin-on-disk tests, only specimens coated with the coatings system type A showed distinguishable friction conditions. |
| Datum | 2015 |
