Glattwalzen dient dem Nachbearbeiten von Oberflächen, indem diese durch ein Umformen der Rauheitsspitzen eingeebnet werden. In dieser Arbeit wird der Walzprozess genutzt, um die Oberfläche von thermisch gespritzten Hartmetall-Beschichtungen zu glätten. Dieses erfolgt vor dem Hintergrund, das tribologische Verhalten der Oberflächen zu verbessern bzw. an deren Einsatzzweck anzupassen. Hierzu werden zunächst die mikroskopischen Umformvorgänge an einzelnen Rauheitsspitzen und anschließend die makroskopischen Vorgänge zwischen Walzkugel und beschichteter Oberfläche betrachtet. Dieses mündet letztendlich in einem mathematischen Modell, welches es ermöglicht, die Rauheit nach einem Glattwalzprozess vorauszusagen und damit den Walzprozess auszulegen. Somit wird die Voraussetzung geschaffen, zukünftig auf umfangreiche experimentelle Vorversuche des Glattwalzprozesses verzichten zu können. Um auch die Auswirkungen erhöhter Walzgeschwindigkeiten auf das Walzergebnis untersuchen zu können sowie die Bearbeitungszeit zu verkürzen, wird ein neu entwickeltes Walzwerkzeug vorgestellt, welches die Rotation einer Frässpindel mit deren Vorschub überlagert. Im Hinblick auf das Reibverhalten der Beschichtungen führt die walztechnische Nachbearbeitung zu einer starken Verringerung des Reibungskoeffizienten. Ein mögliches Anwendungsfeld einer solchen glattgewalzten, thermisch gespritzten Beschichtung stellen die Oberflächen von Tiefziehwerkzeugen dar. Vor diesem Hintergrund wird gezeigt, dass das Glattwalzen sowohl das Prozessfenster für den Tiefziehprozess vergrößert und die Prozesskräfte verringert als auch die Oberflächenqualität der produzierten Bauteile verbessert.
Aktualisiert: 2020-12-08
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