Optimierung von kohlenstoffbasierten Werkzeugbeschichtungen für das Innenhochdruckumformen von rostfreiem Stahl sowie Aluminium-Legierungen
Klaus Bewilogua, Günther Bräuer, Lutz Klose, Reimund Neugebauer, Pavel Suchmann, Klaus Traube
Die Ergebnisse der durchgeführten Untersuchungen lassen sich in folgende Schwerpunkte zusammenfassen:
in den tribologischen Voruntersuchungen wurde bestätigt, dass die DLC beschichteten Oberflächen im Vergleich mit den unbeschichteten bzw. mit anderen Hartstoffschichten beschichteten Oberflächen wesentlich niedrigere Reibwerte aufweisen. Weiterhin bringt die DLC-Beschichtung eine signifikante Verbesserung der Verschleißbeständigkeit der Oberfläche.
Für das IHU von Aluminiumlegierungen hat sich die Verwendung von DLC beschichteten Werkzeugen als bedingt geeignet gezeigt. Der Beitrag der Beschichtung für die Erhöhung der Standmenge ist nur dann zu erwarten, wenn bei dem IHU keine großen Nachschiebewege realisiert werden. Diese Aussage wurde durch den Serieneinsatz bestätigt.
Die Verwendung eines HF-DLC-beschichteten IHU-Werkzeuges beim Umformen von Edelstahlrohren führt zu einer signifikanten Erhöhung der Standmenge gegenüber dem herkömmlichen Stahlwerkzeug ohne Beschichtung. Der Unterschied ist besonders gut auf der Entwicklung der Rauheit in der Querrichtung zu beobachten.
Die Verwendung eines DLC-beschichteten IHU-Werkzeuges führt bei der Umformung von Edelstahlrohren zu einer wesentlichen Verbesserung der Oberflächenqualität des Werkstückes.
Die Standzeit der DLC-Schicht beim IHU von Edelstahlrohren 60×1 ohne Schmierung beträgt mehrere Hundert Teile. Nach 200 Teilen waren im Nachschiebebereich erste Schadstellen zu beobachten.
Im Rahmen eventueller Fortsetzung der themenbezogenen Arbeiten ist in der ersten Reihe das Verhalten der DLC-Schicht unter Verwendung von verschiedenen Werkstoffen und Schmierstoffen zu untersuchen.
