Gesteigerte Verschleißraten beim Einsatz höchstfester Stähle und eine steigende Variantenvielfalt verbunden mit marktseitigen Schwankungen umreißen die gegenwärtigen Herausforderungen in der blechumformenden Industrie. Die Kenntnis der Standzeiten verschiedener tribologischer Systeme ist daher eine essentielle Grundlage zur wirtschaftlichen Auslegung von Prozessen. Vor diesem Hintergrund gewinnen experimentelle Verschleißuntersuchungen an Bedeutung.
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Erweiterung der Verschleißanalyse in der Blechumformung. Hierzu wurde ein Messsystem entwickelt, das eine kontinuierliche Erfassung und Analyse des Verschleißverhaltens in einem Streifenziehversuch ermöglicht. Darauf aufbauend durchgeführte Untersuchungen zur Reproduzierbarkeit der experimentellen Verschleißversuche zeigen, dass insgesamt eine gute Wiederholgenauigkeit erreicht werden kann. Erkenntnisse zur Lastabhängigkeit der Verschleißentwicklung und zur Verlässlichkeit der Versuchsergebnisse ermöglichen mit der Ableitung von Verschleißfestigkeitskennlinien eine neuartige Methodik zum Vergleich und zur Analyse tribologischer Systeme. Zusätzlich wurden im Rahmen dieser Arbeit zentrale Ergebnisse zur Verschleißentwicklung in einer industriellen Fallstudie überprüft. Ein Vergleich mit einem industriellen Umformprozess zeigt, dass der Streifenziehversuch als tribologische Prüfmethode die realen Bedingungen sehr gut wiedergibt und vergleichbare Ergebnisse erzielt.
Aktualisiert: 2019-12-12
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Streifenziehversuche mit Ziehsickengeometrie ermöglichen verlässliche
Aussagen zu Standzeiten und zur Verschleißentwicklung.
Die auf Basis dieser Ergebnisse abgeleiteten Verschleißfestigkeitskennlinien
liefern Daten zur Lebensdauer von Werkzeugen.
Durch die defi nierten und reproduzierbaren Bedingungen im Modellversuch
können die Standzeit von Tribosystemen prozessunabhängig und
Verschleißschutzmaßnahmen hinsichtlich ihrer Wirtschaftlichkeit verglichen
werden.
Aktualisiert: 2019-10-09
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Verschleißanalysen zeigen für verschiedene Tribosysteme zwar ein charakteristisches Schädigungsverhalten, wobei sich jedoch signifikante Unterschiede hinsichtlich der Verschleißbeständigkeit und den vorherrschenden
Verschleißmechanismen ergeben.
Das zusätzlich implementierte Verschleißmonitoring-System belegt deutliche Zusammenhänge zwischen dem fortschreitenden Werkzeugverschleiß und anderen Prozessparametern, wie Blechrauheit oder Blechtemperatur, so dass insgesamt eine verbesserte Analyse der Schädigungsentwicklung erreicht wird.
Abgeleitete Handlungsrichtlinien übertragen die erzielten Ergebnisse für die industrielle Anwendung, tragen somit zu einem besseren Verständnis der Verschleißentwicklung bei und ermöglichen Einsparungen bei der Auswahl geeigneter Tribosysteme.
Aktualisiert: 2019-10-09
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