Untersuchung des Einflusses der Oberflächenfeingestalt und des Werkstückstoffs von Feinblechen aus Aluminiumlegierungen auf das tribologische Verhalten beim Tief- und Streckziehen
Rainer Balbach, Eckart Dannenmann, Kurt Lange
Anhand zweier beim Blechumformen häufig eingesetzter Aluminiumlegierungen mit jeweils unterschiedlichen Oberflächenfeinstrukturen wurde der Einfluß der Oberflächenbeschaffenheit auf das Verhalten beim Tief-, Streck- und Karosserieziehen allgemein erfaßt.
Von großem Einfluß auf die Tribologie im Flansch- und Ziehringradiusbereich sowie entlang der Stempelberührfläche ist die Oberflächenwandlung, die bei frei er und gebundener Rauheitsänderung in Abhängigkeit von der Formänderungsverteilung analysiert wurde. Dabei ergab sich, daß eine höhere Ausgangsrauheit eine kleinere Rauheitszunahme bei zunehmender Formänderung zur Folge hat, und daß ein kleinerer mittlerer Korndurchmesser einen ähnlichen Einfluß ausübt.
Durch eine Auger-Analyse wurde die Veränderung der chemischen Zusammensetzung der Randschicht der Bleche ermittelt, wobei beim Streckziehvorgang eine deutliche Oberflächenneubildung zu erkennen war.
Als bedeutende neue Erkenntnis – gewonnen durch den Modellversuch Streifenziehen – läßt sich festhalten, daß die Oberflächenfeinstruktur über ein Mindesteinglättungsvermögen in Verbindung mit abgeschlossenen Rauheitsvertiefungen verfügen sollte. In den mit der Werkzeugoberfläche in Kontakt tretenden Bereichen bilden sich so kleine abgeschlossene Schmierstoff-Mikrodruckkammern aus, die dann bei fortschreitendem Ziehweg und einhergehender Einglättung Schmierstoff in die unter Grenzschmierung stehenden Mikrogleitflächen fördern und damit einen günstigen Mischreibungszustand aufrechterhalten.
