Herstellung von kostengünstigen belastungsoptimierten Umformwerkzeugen durch Laserstrahllegieren
Bernd-Arno Behrens, Sabine Claußen, Michael Hustedt, Jirko Kettner
Das Laserstrahllegieren bietet die Möglichkeit der Oberflächenoptimierung von Werkzeugen aus kosten- und bearbeitungsgünstigen Werkstoffen, um sie zur Fertigung von Bauteilen aus hochfesten Stahlblechwerkstoffen einzusetzen.
In je einen niedrig legierten Werkzeugstahl und Guss werden oberflächennah zusätzliche Elemente (Molybdän, Vanadium) mittels Laser einlegiert, um verschleißfeste Bereiche für das Umformen hoch- und höherfester Blechwerkstoffe zu generieren. Optimale Legierungsparameter (Elementgehalt, -verteilung, Härte) werden mit Hilfe von Metallographieuntersuchungen eingestellt. Es ergibt sich eine mögliche Verbesserung der Verschleißbeständigkeit bis über 50% und gute Verbindungsfestigkeit der Legierungszonen zum Substrat.
KMU können mit kleinem Materialaufwand kostengünstige Werkzeuge endkonturnah fertigen und in den Hauptbelastungszonen mit einer verschleißfesten Schicht versehen. Durch das erforderliche Schleifen der legierten Zonen muss nur wenig Material abgetragen werden. Der Aufwand für Herstellung und Instandhaltung kann gesenkt werden, während der Anlagenaufwand geringfügig steigt.
