Mit der neunten Auflage des DIN-Taschenbuches 40 erhält der Anwender eine komplexe Normensammlung zu Drehwerkzeugen. Der Band umfasst über DIN- und DIN-ISO-Normen (Originaltexte, verkleinert auf das Format A5) zu folgenden Bereichen: Grundnormen für Drehwerkzeuge // Drehmeißel mit Schneiden aus Schnellarbeitsstahl // Drehmeißel mit Schneidplatten aus Hartmetall // Klemmhalter und Kurzklemmhalter für Wendeschneidplatten // Wendeschneidplatten aus Hartmetall // Wendeschneidplatten aus Schneidkeramik // Ergänzende Normen über Grundlagen, Bezeichnungen und Maße.
Aktualisiert: 2023-06-23
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Gegenstand der hier vorgestellten Arbeit ist die Untersuchung der beim Sintern von nanoskaligen und metallbinderfreien Hartmetallen ablaufenden chemischen Prozesse und die sich dabei ändernde Mikrostruktur sowie die damit verbundenen Eigenschaften. Durch Versuche mit unterschiedlicher Zusammensetzung der Wolframcarbidmischungen konnte die relevanten Prozesse für die Herstellung von binderfreien Hartmetallen und technologische Vorgehensweisen für die Anpassung der Sintertemperatur, des Gefüges und der mechanischen Eigenschaften erarbeitet werden. Durch die herausragenden Eigenschaften des mittels konventioneller SinterHIP-Technik hergestellten binderfreien Hartmetalls mit einer Wolframcarbidkorngroße von 170 nm, einer Härte von etwa 2800 HV10 sowie einer Bruchzähigkeit von etwa 7,2 MPa m1/2 eignet sich das Material für eine breite Palette an Anwendungen im Bereich der Materialbearbeitung und als Verschleißmaterial.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Diese Arbeit verfolgt einen ganzheitlichen Ansatz für die methodische Qualifizierung von Werkstoffen für das Laserstrahlschmelzen am Beispiel von Wolframkarbid-Kobalt WCCo 83/17. Mit der Entwicklung einer Untersuchungssystematik auf der Basis von statistischen Versuchsmethoden wird die Grundlage für umfassende Analysen von verschiedenen Prozessparametern beim Laserstrahlschmelzprozess und deren Auswirkungen auf das Arbeitsergebnis bereitgestellt. Die Vorgehensweise zur Werkstoffqualifizierung lässt sich ebenfalls auf die Entwicklung neuer Werkstoffe für das Laserstrahlschmelzen anwenden.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Mit der neunten Auflage des DIN-Taschenbuches 40 erhält der Anwender eine komplexe Normensammlung zu Drehwerkzeugen. Der Band umfasst über DIN- und DIN-ISO-Normen (Originaltexte, verkleinert auf das Format A5) zu folgenden Bereichen: Grundnormen für Drehwerkzeuge // Drehmeißel mit Schneiden aus Schnellarbeitsstahl // Drehmeißel mit Schneidplatten aus Hartmetall // Klemmhalter und Kurzklemmhalter für Wendeschneidplatten // Wendeschneidplatten aus Hartmetall // Wendeschneidplatten aus Schneidkeramik // Ergänzende Normen über Grundlagen, Bezeichnungen und Maße.
Aktualisiert: 2022-01-01
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DIN-Taschenbuch 247 "Pulvermetallurgie" versammelt die wesentlichen nationalen, europäischen und internationalen Normen zu diesem Fachgebiet. Der Inhalt gliedert sich in drei Teile: Metallpulver // Sintermetalle // Hartmetalle. Diese technischen Regeln beinhalten Anforderungen an Metallpulver, die Werkstoffeigenschaften, die Werkstoffbehandlung und -bearbeitung. Zusätzlich sind die Festlegung der hier erforderlichen Prüfverfahren aufgenommen worden.
Aktualisiert: 2023-04-04
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Während des Herstellungsprozesses entstehen in Hartmetallen hohe innere Spannungen.
Ursächlich sind Dehnungsinkompatibilitäten, die beim Abkühlen nach dem Flüssig-
phasensinterprozess aufgrund der unterschiedlichen mechanischen und thermophysi-
kalischen Eigenschaften der Einzelphasen Wolframkarbid und Kobalt auftreten. Die
unterschiedlichen Wärmeausdehnungseigenschaften bilden dabei die Hauptursache
für thermisch induzierte innere Spannungen. Ein weiterer möglicher Ursprung von
Dehnungsinkompatibilitäten kann in der Wiederausscheidung von im Kobalt gelöstem
Wolfram und Kohlenstoff an den bestehenden Korngrenzen desWolframkarbids gesehen
werden.
Ziel dieserArbeit ist es, ein Finite-Elemente-Modell zu erstellen, welches die Eigenspan-
nungen II.Art in Hartmetallen temperaturabhängig wiedergibt und die oben genannten
Ursachen der Eigenspannungen berücksichtigt. Hierzu werden auf Basis von jeweils
fünf EBSD-Gefügebildern von WC6Co- bzw. WC20Co-Wolframmonokarbid-Kobalt-
Hartmetallen geometrische Modelle erzeugt und durch finite Elemente diskretisiert.
Den erzeugten Finite-Elemente-Modellen liegt zur mechanischen Beschreibung ein kon-
stitutives Materialgesetz zu Grunde, welches die Kobaltphase kontinuumsmechanisch
elastisch-viskoplastisch beschreibt. Hingegen wird die Materialverformung des Wolf-
ramkarbidsreinelastisch-orthotropangenähert.DieÄnderungderMaterialeigenschaften
über der Temperatur wird durch die konstitutive Materialbeschreibung berücksichtigt.
Unter derAnnahme, dass allein die Kobaltphase plastisch verformbar ist, werden für
unterschiedliche Abkühlbedingungen die inneren Spannungen in Abhängigkeit der
Temperatur bestimmt, die bei Erreichen von Raumtemperatur charakteristisch für den
Eigenspannungszustand sind.
Aktualisiert: 2020-07-01
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Das ökologische und gesundheitliche Gefährdungspotenzial durch den Einsatz von Kühlschmierstoffen ist bis heute ein allgegenwärtiges Problem in der Fertigungstechnik. Alternativ kann zur nachhaltigen und zugleich produktiven Zerspanung von verschiedenen Werkstoffen bspw. die kryogene CO2-Schneekühlung oder auch eine Kaltlufterzeugungseinheit verwendet werden. Für die zielgerichtete und prozesssichere Applikation von CO2-Schnee eignen sich insbesondere Zweistoffdüsenkonzepte aus dem reinigungstechnischen Bereich.
In der vorliegenden Arbeit wird erstmalig durch den Einsatz des selektiven Laserschmelzens die Funktionsintegration von unitär ausgeführten Zweistoffdüsen sowie von unitär gefertigten Ranque-Hilsch-Rohren in modular gestaltete Klemmhaltersysteme umgesetzt. Experimentelle Untersuchungen zum Freistrahlverhalten der additiv gefertigten Zweistoffdüsenkonzepte zeigen, dass ein fokussiertes Freistrahlverhalten für einen effizienten Einsatz kryogener CO2-Schneekühlung mittels einer konvergent geformten Düsengeometrie realisiert werden kann. Untersuchungen zur Bewertung der Leistungsfähigkeit von unitär ausgeführten Ranque-Hilsch-Rohren zeigen das Potenzial, dass auch ohne eine spanende Nachbearbeitung der inneren Funktionsflächen von additiv gefertigten Ranque-Hilsch-Rohren die Kaltluftseparation aus einem komprimierten Luftmassenstrom möglich ist. Zerspanungstechnologische Untersuchungen beim Drehen von GJV-450 unter CO2-Schneekühlung zeigen abschließend, dass die Verwendung hartmetallbasierter Schneidstoffsysteme mit verringertem Co-Gehalt in Kombination mit einer CVD-Beschichtung zu einer signifikanten Reduzierung der Verschleißerscheinungen führen.
Aktualisiert: 2020-01-28
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Die Dissertation liefert einen Wissensbeitrag zum Verständnis der Einflüsse auf das Zerspanverhalten von WC-Co Hartmetallen bei der Bearbeitung mit monokristallinen Diamantwerkzeugen. Hobelversuche dienten dabei als empirische Basis zur Erstellung eines Modells zur Berechnung des Übergangspunktes von duktilem zu sprödhartem Materialverhalten. Im Fokus weiterer Untersuchungen lagen die Einflüsse während der Drehbearbeitung auf die generierte Oberflächenqualität sowie den Werkzeugverschleiß.
Aktualisiert: 2021-07-10
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Mit der neunten Auflage des DIN-Taschenbuches 40 erhält der Anwender eine komplexe Normensammlung zu Drehwerkzeugen. Der Band umfasst über DIN- und DIN-ISO-Normen (Originaltexte, verkleinert auf das Format A5) zu folgenden Bereichen: Grundnormen für Drehwerkzeuge // Drehmeißel mit Schneiden aus Schnellarbeitsstahl // Drehmeißel mit Schneidplatten aus Hartmetall // Klemmhalter und Kurzklemmhalter für Wendeschneidplatten // Wendeschneidplatten aus Hartmetall // Wendeschneidplatten aus Schneidkeramik // Ergänzende Normen über Grundlagen, Bezeichnungen und Maße.
Aktualisiert: 2021-11-02
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Mit der neunten Auflage des DIN-Taschenbuches 40 erhält der Anwender eine komplexe Normensammlung zu Drehwerkzeugen. Der Band umfasst über DIN- und DIN-ISO-Normen (Originaltexte, verkleinert auf das Format A5) zu folgenden Bereichen: Grundnormen für Drehwerkzeuge // Drehmeißel mit Schneiden aus Schnellarbeitsstahl // Drehmeißel mit Schneidplatten aus Hartmetall // Klemmhalter und Kurzklemmhalter für Wendeschneidplatten // Wendeschneidplatten aus Hartmetall // Wendeschneidplatten aus Schneidkeramik // Ergänzende Normen über Grundlagen, Bezeichnungen und Maße.
Aktualisiert: 2021-11-02
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Diese Arbeit verfolgt einen ganzheitlichen Ansatz für die methodische Qualifizierung von Werkstoffen für das Laserstrahlschmelzen am Beispiel von Wolframkarbid-Kobalt WCCo 83/17. Mit der Entwicklung einer Untersuchungssystematik auf der Basis von statistischen Versuchsmethoden wird die Grundlage für umfassende Analysen von verschiedenen Prozessparametern beim Laserstrahlschmelzprozess und deren Auswirkungen auf das Arbeitsergebnis bereitgestellt. Die Vorgehensweise zur Werkstoffqualifizierung lässt sich ebenfalls auf die Entwicklung neuer Werkstoffe für das Laserstrahlschmelzen anwenden.
Aktualisiert: 2023-03-31
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DIN-Taschenbuch 247 "Pulvermetallurgie" versammelt die wesentlichen nationalen, europäischen und internationalen Normen zu diesem Fachgebiet. Der Inhalt gliedert sich in drei Teile: Metallpulver // Sintermetalle // Hartmetalle. Diese technischen Regeln beinhalten Anforderungen an Metallpulver, die Werkstoffeigenschaften, die Werkstoffbehandlung und -bearbeitung. Zusätzlich sind die Festlegung der hier erforderlichen Prüfverfahren aufgenommen worden.
Aktualisiert: 2023-04-04
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Das Schleifen der Spannut ist der zentrale Prozessschritt bei der Herstellung von Schaftwerkzeugen. Im Vergleich mit den anderen Werkzeugschleifoperationen weist er hohe Zerspanungsvolumina und Hauptzeitanteile auf, beeinflusst aber auch das Einsatzverhalten des Zerspanwerkzeugs wesentlich. Er ist gekennzeichnet durch eine komplexe Prozesskinematik, die in variierenden Eingriffsbedingungen entlang der Schleifscheibenbreite resultiert. Mit Hilfe einer modellbasierten und experimentellen Analyse von Spannutschleifprozessen konnte ein umfangreiches Prozessverständnis generiert werden. Dabei wurden unter anderem Erkenntnisse über die komplexen Eingriffsbedingungen zwischen Schleifscheibe und Werkstück, die an der Nutentstehung beteiligten Schleifscheibenbereiche, die Oberflächenentstehungsmechanismen in der Spannut und das Abrichtverhalten von Diamantschleifscheiben erarbeitet. Dieses Wissen bildete die Basis für die Umsetzung eines Optimierungsansatzes für Spannutschleifprozesse, bei dem die Schleifscheibe ein anwendungsgerechtes, lokal variierendes Eigenschaftsprofil aufweist. Das Einsatzverhalten dieser gradierten Schleifwerkzeuge wurde untersucht und ihr Potenzial aufgezeigt.
Aktualisiert: 2022-09-21
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An vielen Stellen werden auf Grund des hohen Wirkungsgrades und des geringen Platzbedarfes Zahnradgetriebe zur Anpassung der Motordrehzahl an die gewünschte Ausgangsdrehzahl verwendet. Im Bereich der PKW- und LKW-Verzahnungen (Modul 1 bis 5 mm) wird heute, soweit die Bauteilgeometrie dies zulässt, das Wälzfräsen als Vorbearbeitungsverfahren eingesetzt. Dabei fordern die ökonomischen und ökologischen Rahmenbedingungen eine Weiterentwicklung in Richtung der hochproduktiven Trockenbearbeitung.
Beim Trockenwälzfräsen können höhere Schnittgeschwindigkeiten als bei der Nassbearbeitung erreicht werden. Die Einsparung des Kühlschmierstoffes und die Erhöhung der Schnittgeschwindigkeit bringen wirtschaftliche Vorteile. Hartmetall ist auf Grund seiner höheren Warmhärte der für diesen Anwendungsfall prädestinierte Schneidstoff.
In dieser Arbeit werden repräsentativ drei verschiedene Module untersucht, um möglichst viele Probleme bei der Fertigung der jeweiligen Verzahnungen aufzuzeigen. Hierzu wurden Modul 1,23 mm als PKW-Planetenrad, Modul 2,7 mm als Übergangsbereich zwischen PKW und LKW und Modul 3,45 mm als LKW-Rad untersucht. Dabei wurden ausgehend vom industriellen Stand der Technik die Schnittwerte so variiert, dass das Hartmetallwerkzeug an seine Belastungsgrenzen kam. Parallel dazu wurde mittels Simulationsrechnungen nach geeigneten Belastungskenngrößen gesucht, um die auftretenden Verschleißphänomene zu erklären bzw. vorhersagen zu können.
Aktualisiert: 2020-12-08
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Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Untersuchung des Einflusses einer Vielzahl relevanter werkzeug- und prozessseitiger Kenngrößen auf die Leistungsfähigkeit und das Einsatzverhalten torischer Hartmetallfräswerkzeuge. Hierbei werden iterative Untersuchungen zur Generierung einer allgemeinen Vorgehenssystematik durchgeführt, welche den Werkzeugnutzen gegenüber marktüblichen Werkzeuglösungen deutlich verbessern. Beginnend mit praktischen Vorversuchen unter Anwendung derzeit am internationalen Markt verfügbarer Werkzeuge wird ein Ausgangspunkt für die anschließenden Untersuchungen geschaffen. Nach der Charakterisierung des am besten geeigneten Werkzeugs hinsichtlich der verwendeten Werkzeuggeometrie, des Schneidstoffes, des Schichtsystems sowie der verwendeten Schnittparameter werden die jeweiligen Einflüsse und Auswirkungen der beteiligten Kenngrößen auf die Leistungsfähigkeit ermittelt. Die vorgelegte Arbeit widmet sich hierbei den Standgrößen (Standzeiten und -wege) der Werkzeuge und der Prozessproduktivität (Zeitspanvolumen). Die aus den Untersuchungen zu jedem Teilgebiet ermittelten besten Ergebnisse und Parameter dienen als Grundlage für die darauffolgenden Untersuchungen.
Im ersten Schritt werden die Einflüsse des Kobaltgehalts und der Wolframkarbidkorngröße des Schneidstoffes (Hartmetall) auf das Leistungsvermögen der untersuchten Werkzeuge herausgearbeitet, um aufbauend auf diesen Ergebnissen den Leistungseinfluss von Drall-, Keil- und Freiwinkel zu ermitteln. Anschließende Untersuchungen zu den Schichtsystemen und mikrogeometrischen Werkzeugparametern werden mit der Ermittlung angepasster Schnittparameter zur deutlichen Erhöhung der Produktivität abgeschlossen.
Die Arbeit richtet sich vor allem an produzierende und herstellende Unternehmen.
Aktualisiert: 2020-12-08
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DIN-Taschenbuch 247 "Pulvermetallurgie" versammelt die wesentlichen nationalen, europäischen und internationalen Normen zu diesem Fachgebiet. Der Inhalt gliedert sich in drei Teile: Metallpulver // Sintermetalle // Hartmetalle. Diese technischen Regeln beinhalten Anforderungen an Metallpulver, die Werkstoffeigenschaften, die Werkstoffbehandlung und -bearbeitung. Zusätzlich sind die Festlegung der hier erforderlichen Prüfverfahren aufgenommen worden.
Aktualisiert: 2023-04-04
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Gegenstand der hier vorgestellten Arbeit ist die Untersuchung der beim Sintern von nanoskaligen und metallbinderfreien Hartmetallen ablaufenden chemischen Prozesse und die sich dabei ändernde Mikrostruktur sowie die damit verbundenen Eigenschaften. Durch Versuche mit unterschiedlicher Zusammensetzung der Wolframcarbidmischungen konnte die relevanten Prozesse für die Herstellung von binderfreien Hartmetallen und technologische Vorgehensweisen für die Anpassung der Sintertemperatur, des Gefüges und der mechanischen Eigenschaften erarbeitet werden. Durch die herausragenden Eigenschaften des mittels konventioneller SinterHIP-Technik hergestellten binderfreien Hartmetalls mit einer Wolframcarbidkorngroße von 170 nm, einer Härte von etwa 2800 HV10 sowie einer Bruchzähigkeit von etwa 7,2 MPa m1/2 eignet sich das Material für eine breite Palette an Anwendungen im Bereich der Materialbearbeitung und als Verschleißmaterial.
Aktualisiert: 2023-03-31
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Superlegierungen gehören zu den am schwersten zu bearbeitenden Werkstückwerkstoffen überhaupt. Folglich ist die konventionelle Bearbeitung mit Hartmetall- oder HSS-Werkzeugen, insbesondere im unterbrochenen Schnitt, zeit- und kostenintensiv. Die Entwicklung von besonders bruchzähen Schneidkeramiken ermöglicht jedoch neuerdings drastische Steigerungen der anwendbaren Schnittgeschwindigkeiten. Beim Hochleistungsfräsen von geschmiedeten, konventionell vergossenen und einkristallinen Ni-Basissuperlegierungen lassen sich die Schnittgeschwindigkeiten im Vergleich zur konventionellen Bearbeitung um den Faktor 40 erhöhen. Die Zerspanergebnisse finden in FEM-Simulationen Bestätigung, da die Einflüsse der Bearbeitungsparameter auf die simulierten Zerspankraftkomponenten gut mit den experimentellen Ergebnissen übereinstimmen. Mit Hilfe einer neu entwickelten Methode zur Bestimmung der Prozesstemperaturen bei der Fräsbearbeitung mit hohen Spindeldrehzahlen können weiterhin die thermischen Zusammenhänge der Zerspanprozesse geklärt werden. Die Methode basiert dabei auf einer Analyse der Oxidbildung an den erzeugten Spänen. Schließlich zeigen Vergleiche der Fertigungskosten auch das große wirtschaftliche Potenzial des Hochleistungsfräsens dieser speziellen Werkstoffgruppe.
Aktualisiert: 2019-01-24
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Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Herstellung feiner Hartmetalle unter Verwendung des FAST-Verfahrens (Field Assisted Sintering Technology) und deren Charakterisierung hinsichtlich der Mikrostruktur und der mechanischen Eigenschaften im Vergleich zur Herstellung mittels des konventionellen Sinterns. Der Untersuchungsgegenstand liegt somit in der Beurteilung der Kornwachstumsverringerung durch den FAST-Einsatz gegenüber den konventionellen Herstellungsverfahren, in der Untersuchung des Einflusses des Gefüges auf die Biegebruchfestigkeit sowie in der Bewertung der Reproduzierbarkeit des FAST-Verfahrens. Zunächst wird die parameterseitige Gestaltung des FAST-Prozesses zur Erzielung eines vollständig verdichteten Hartmetalls mit geringem Kornwachstum vorgenommen. Ferner wird der Einfluss der Prozessparameter auf die Sintervorgänge während des FAST-Prozesses mit Bezug auf Diffusionsmechanismen, Kornwachstum sowie Materialverdichtung beschrieben. B ei der Untersuchung der mechanischen Eigenschaften liegt der Fokus auf der Biegefestigkeit unter der Einwirkung von ein- und zweiachsiger Beanspruchung. Dabei wird zum einen eine Korrelation zum Hartmetallgefüge hergestellt und zum anderen die Reproduzierbarkeit des FAST-Verfahrens bewertet.
Aktualisiert: 2019-12-12
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