Herstellung und Applikation von gradierten Schichtgefügestrukturen unter Einsatz von PVD- und Thermischen Spritzverfahren

Reib-Drücken ist ein innovatives thermomechanisches inkrementelles Umformverfahren, wodurch einfache sowie komplexe Geometrien aus rohr- oder blechförmigen Halbzeugen herstellbar sind. In diesem Verfahren spielt die Reibung zwischen dem rotierenden Werkstück und dem Werkzeug eine wichtige Rolle. Denn dadurch entstehen hohe Temperaturen, die die Umformbarkeit des Werkstoffes erhöhen und gleichzeitig den Energiebedarf im Prozess reduzieren.

Ein aktueller Forschungsschwerpunkt liegt in der Optimierung der Reib-Drück-Werkzeuge. Hierzu wird eine Kombination aus thermisch gespritzten und PVD-Beschichtungen auf die Werkzeuge appliziert. Diese Beschichtungen haben die Aufgabe auf der einen Seite das Werkzeug thermisch zu isolieren und auf der anderen Seite den adhäsiven und abrasiven Verschleiß zu verhindern. Außerdem wird untersucht, inwiefern die Anwendung von Schmiermitteln den Verschleiß im Reib-Drücken reduziert. Die Herausforderung besteht darin, den Verschleiß zu verhindern und gleichzeitig die erforderliche Reibung im Prozess zu gewährleisten.

Weiterhin soll das Reib-Drücken numerisch abgebildet werden, um im Vorhinein eine definierte Aussage über die wichtigsten Prozesseinflussgrößen zu treffen. Diese Erkenntnisse sparen Zeit sowie Kosten und Aufwand und ermöglichen eine optimierte Auslegung des Prozesses.