Einfluss der Oberflächenstrukturen von Feinblech aus Aluminiumlegierungen und Werkzeug auf das tribologische Verhalten beim Tief- und Streckziehen

Ziel der vorliegenden Untersuchung war die Ermittlung des Einflusses verschiedener Oberflächenstrukturen der Legierung Al Mg 0,4 Si 1,2-ka und verschiedener Werkzeugwerkstoffe bzw. Beschichtungen auf das tribologische Verhalten. Dazu wurden jeweils Modellversuche und Versuche an geometrisch einfachen Ziehteilen durchgeführt.

Bei den Streifenziehversuchen zeigte sich ein stark anisotropes tribologisches Verhalten der Oberfläche MILL-FINISH. Bezüglich des Adhäsionsverhaltens schnitt die BONAZINC-Variante bei vergleichsweise hohen Reibungszahlen am besten ab, sie zeigte aber das schlechteste Tiefziehverhalten. Die Oberflächen ISOMILL-D, EDT und LASERTEX erwiesen sich bei der Gesamtbetrachtung aller Versuchsreihen als am günstigsten. Von diesen drei Oberflächen zeigten im Modellversuch vor allem die Varianten EDT und LASERTEX erst bei relativ hohen Flächenpressungen einen Adhäsionsbeginn, bei den Tiefziehversuchen waren von diesen drei Oberflächen hauptsächlich bei ISOMILL-D und LASERTEX relativ große Ziehtiefen möglich.

Die Tiefziehversuche ergaben weiterhin, daß bei dem gewählten Ziehwerkzeug die Wahl der Ziehkantenrundung einen höheren Einfluß auf das Ziehergebnis als die Oberflächenstruktur der verwendeten Blechwerkstoffe hat. Hauptsächlich bei kleinen Ziehringradien ist der Biegeanteil der Gesamtkraft so groß, daß die Unterschiede im Reibungsverhalten nicht deutlich genug zu Unterschieden in der Gesamtkraft und in der erreichbaren Ziehtiefe führen. Bei größeren Ziehkantenradien treten dagegen aufgrund eines wachsenden Anteils der Reibungskraft an der Gesamtkraft Unterschiede bei den einzelnen Blechoberflächen auf.
Zur Beurteilung des Einglättungsverhaltens lieferte die räumliche Abbot-Kurve einen wesentlich höheren Informationsgehalt als das Tastschnittverfahren.