Mit mechanischen Verfahren der Oberflächenbearbeitung können Topografien im Submikrometerbereich realisiert werden. Die Mikrofräsbearbeitung gewährleistet die hier erforderliche Präzision, wobei mit Werkzeugdurchmessern von D < 1 mm der empirische Ansatz zur Bestimmung der Prozessparameter angewendet wird. Im Rahmen dieser Arbeit konnten durch die experimentellen Untersuchungen Strategien zur Prozessführung der SiC-Mikrofräswerkzeuge erarbeitet werden. Im Fokus haben die Untersuchung der Wechselwirkungen der Werkzeuggeometrie mit dem Werkzeugverschleiß und die Prozessparameter gestanden. Zur Erfassung der Schneidkantenverrundung wurden Messungen durchgeführt, um mit den Ergebnissen die Optimierung der Einstellgrößen durchzuführen und Aussagen über weitere Parameter zu erzielen. Das Abtragsverhalten für das SiC-Mikrofräswerkzeug wurde beschrieben und durch modellspezifische Regressionsgleichungen auf Basis der statistischen Versuchsplanung aufgestellt.
Aktualisiert: 2021-09-30
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Mit mechanischen Verfahren der Oberflächenbearbeitung können Topografien im Submikrometerbereich realisiert werden. Die Mikrofräsbearbeitung gewährleistet die hier erforderliche Präzision, wobei mit Werkzeugdurchmessern von D < 1 mm der empirische Ansatz zur Bestimmung der Prozessparameter angewendet wird. Im Rahmen dieser Arbeit konnten durch die experimentellen Untersuchungen Strategien zur Prozessführung der SiC-Mikrofräswerkzeuge erarbeitet werden. Im Fokus haben die Untersuchung der Wechselwirkungen der Werkzeuggeometrie mit dem Werkzeugverschleiß und die Prozessparameter gestanden. Zur Erfassung der Schneidkantenverrundung wurden Messungen durchgeführt, um mit den Ergebnissen die Optimierung der Einstellgrößen durchzuführen und Aussagen über weitere Parameter zu erzielen. Das Abtragsverhalten für das SiC-Mikrofräswerkzeug wurde beschrieben und durch modellspezifische Regressionsgleichungen auf Basis der statistischen Versuchsplanung aufgestellt.
Aktualisiert: 2021-07-21
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Angepasste Schneidkantenverrundungen führen zu einer Leistungssteigerung von Zerspanwerkzeugen. Die Gestalt und Größe der Schneidkantenverrundung wird dabei vom thermomechanischen Belastungskollektiv am Schneidkeil bestimmt und ist somit vom zu zerspanenden Werkstoff abhängig. In dieser Arbeit wurden daher die mechanischen Lastspannungen und thermischen Schneidkeilbelastungen in Abhängigkeit von den Werkstoffeigenschaften und der Schneidkantenverrundung erforscht. Es konnte aufgezeigt werden, dass unabhängig vom Werkstoff die Belastungen durch die Schneidkantenverrundung beeinflusst werden. Der Werkstoff bestimmt allerdings die Höhe der mechanischen Lastspannungen und Schneidkeiltemperaturen. Die Erkenntnisse wurden abschließend in ein Modell überführt, mit dem Schneidkantenverrundungen auf Basis von Werkstoffeigenschaften ausgelegt werden können.
Aktualisiert: 2019-11-07
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Aufgrund einer nicht einheitlichen und dabei stets auf die Span- und Freifläche des Werkzeugs bezogenen Charakterisierung der Schneidkantenverrundung ist eine Übertragung des Verschleißverhaltens verrundeter Werkzeuge auf Werkzeuge mit veränderter Makrogeometrie nur eingeschränkt möglich. Die hergeleiteten Kenngrößen der Schneidkantenverrundung basieren auf Effekten des Spanbildungsprozesses und sind daher unabhängig von der Werkzeuggeometrie. Daher können die auftretenden Verschleißformen erstmals auf eine gemeinsame Kenngröße zurückgeführt werden. Der aufgestellte geometrische Zusammenhang zwischen diesen prozessbezogenen und den werkzeugbezogenen Kenngrößen bildet die Grundlage für die aufgestellte Methode zur Auslegung der Schneidkantenverrundung.
Aktualisiert: 2019-11-07
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In Orthopädie und Unfallchirurgie werden Implantate, wie bspw. Schrauben oder
Platten zur Osteosynthese eingesetzt. Diese derzeit vorwiegend aus Stahl- und Titanwerkstoffen
hergestellten Implantate dienen der Fixierung traumatisierter Knochen
und haben damit in der überwiegenden Zahl der Fälle nur eine zeitlich begrenzte
Funktion bis zur vollständigen Knochenheilung. Die bisher nötige Revisionsoperation
zur Implantatentfernung mit den damit verbundenen Risiken für die Patienten sowie
den entstehenden Kosten kann durch degradierbare Implantate umgangen werden.
Die vorliegende Arbeit behandelt Fertigungsverfahren zur Herstellung degradierbarer
Kleinimplantate aus biokompatiblen Magnesiumlegierungen und hat die Auslegung
angepasster Bearbeitungsprozesse unter Anwendung geeigneter Prozessstrategien
zum Ziel. Der Fokus liegt auf der gezielten Modifikation der Implantatdegradation
über die definierte Einstellung von Oberflächen- und Randzoneneigenschaften durch
Einsatz von Dreh-, Fräs- oder Walzprozessen zur mechanischen Bearbeitung.
Grundlegende Zusammenhänge und Wechselwirkungen zwischen Bearbeitungsverfahren,
den bearbeitungsbedingten Werkstückeigenschaften und dem daraus resultierendem
Korrosions- bzw. Abbauverhalten werden dazu aufgezeigt.
Aktualisiert: 2019-10-17
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