Die produktive und wirtschaftliche Zerspanung von UHC-Stahl (engl.: Ultra High Carbon) wird maßgeblich durch die Werkstoff- und Werkzeugeigenschaften, Schneidenbelastung und Prozesskühlung bestimmt. Der hohe Aluminium- und Kohlenstoffanteil wirkt dichtereduzierend, aber auch verschleißfördernd und endet insbesondere beim unterbrochenen Schnitt im frühzeitigen Werkzeugversagen. Die permanente Weiterentwicklung der UHC-Stahleigenschaften hin zu einer verbesserten Gestaltsfestigkeit mit gleichzeitiger Umformbarkeit führt zu verschiedenartigen Ausprägungen der Werkzeugbelastung im Zerspanprozess. Demnach ist eine detaillierte Charakterisierung verschiedener UHC-Stähle sowie die Identifizierung von verschleißverursachenden Faktoren erfolgt. Mit Hilfe von neuentwickelten Prüfmethoden, Analogieversuchen und simulativer Berechnung wurden anwendungsbezogene Schneidstoffe, Geometrien, Kühlschmiermedien und Kühlstrategien analysiert und identifiziert. Durch die Kenntnis der werkstoffspezifischen Ursachen für den starken Verschleiß sowie den Grad der thermomechanischen Schneidenbelastung wurde eine zielgerichtete Werkzeug- und Prozessauslegung für eine künftige Fräsbearbeitung von UHC-Stahl durchgeführt.
Aktualisiert: 2020-09-09
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Die produktive und wirtschaftliche Zerspanung von UHC-Stahl (engl.: Ultra High Carbon) wird maßgeblich durch die Werkstoff- und Werkzeugeigenschaften, Schneidenbelastung und Prozesskühlung bestimmt. Der hohe Aluminium- und Kohlenstoffanteil wirkt dichtereduzierend, aber auch verschleißfördernd und endet insbesondere beim unterbrochenen Schnitt im frühzeitigen Werkzeugversagen. Die permanente Weiterentwicklung der UHC-Stahleigenschaften hin zu einer verbesserten Gestaltsfestigkeit mit gleichzeitiger Umformbarkeit führt zu verschiedenartigen Ausprägungen der Werkzeugbelastung im Zerspanprozess. Demnach ist eine detaillierte Charakterisierung verschiedener UHC-Stähle sowie die Identifizierung von verschleißverursachenden Faktoren erfolgt. Mit Hilfe von neuentwickelten Prüfmethoden, Analogieversuchen und simulativer Berechnung wurden anwendungsbezogene Schneidstoffe, Geometrien, Kühlschmiermedien und Kühlstrategien analysiert und identifiziert. Durch die Kenntnis der werkstoffspezifischen Ursachen für den starken Verschleiß sowie den Grad der thermomechanischen Schneidenbelastung wurde eine zielgerichtete Werkzeug- und Prozessauslegung für eine künftige Fräsbearbeitung von UHC-Stahl durchgeführt.
Aktualisiert: 2020-09-17
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Aluminiumlegierte UHC-Stähle besitzen mit höherfesten Stählen vergleichbare mechanische Eigenschaften bei einer in Abhängigkeit des Aluminiumgehalts bis zu 15 % geringeren Dichte. Diese Eigenschaftskombination prädestiniert legierte UHC-Stähle für den Einsatz in bewegten Motorenkomponenten. Eine weitreichende Substitution bisher verwendeter Stähle in der industriellen Praxis setzt eine produktive Zerspanung voraus. Aufbauend auf einer umfassenden Werkstoffcharakterisierung wird die Grundlage für eine systematische Werkzeug- und Prozessauslegung geschaffen.
Aktualisiert: 2019-11-07
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