Oberflächenmodifizierung und Entwicklung einer Auswertemethodik zur Verschleißcharakterisierung im Presshärteprozess

Abstract

Das wachsende Umweltbewusstsein und der stetige Anstieg der Fahrzeugzahlen stellen in der Automobilindustrie zentrale Herausforderungen dar, um neue Fahrzeugkonzepte zu entwickeln. Zur Sicherstellung der Insassensicherheit bei gleichzeitiger Gewichtsreduktion findet als etabliertes Fertigungsverfahren das Pressharten Anwendung. Im Vergleich zu konventionellen Umformverfahren sind die Werkzeuge aufgrund der hohen thermo-mechanischen Beanspruchungen massiven Verschleiserscheinungen ausgesetzt. Um eine gleichbleibende Bauteilqualitat sicherzustellen und den Wartungsaufwand zu reduzieren, ist ein geeigneter Verschleisschutz der Werkzeuge erforderlich. Im Rahmen dieser Arbeit wurden zwei Ansatze verfolgt, um die Verschleisbestandigkeit von Presshartewerkzeugen zu erhohen. Zu diesem Zweck kam das Laserstrahllegieren sowie das Oberflachenbeschichten zum Einsatz. Der Fokus der Untersuchungen lag darauf, den Einfluss unterschiedlicher Legierungselemente und Elementkonzentrationen auf das Verschleisverhalten abzuleiten. Ein weiterer wesentlicher Bestandteil der Arbeit lag in der Entwicklung einer Auswertemethodik zur quantitativen Beschreibung des Oberflachenverschleises, wodurch eine Bewertung der modifizierten Oberflachen im Hinblick auf die Verschleisneigung ermoglicht wurde. Im letzten Schritt erfolgte zur Sicherstellung der Anwendbarkeit der Oberflachenmodifizierung fur den Pressharteprozess eine Ubertragbarkeit auf einfache Bauteilgeometrien.