Beitrag zur zinkphosphatschichtfreien Kaltmassivumformung durch tribologisch vorteilhafte Halbzeugoberflächen

Das Ziel dieser Arbeit besteht einerseits darin, weiterführende Kenntnisse zur Realisierung einer phosphatschichtfreien und wirtschaftlichen Kaltmassivumformung für ein breites Produktspektrum zu erarbeiten. Andererseits soll eine Vision für eine kontinuierliche Prozesskette in der Kaltmassivumformung vorgestellt, diskutiert und dafür potentiell geeignete Tribosysteme ohne Zinkphosphatschicht beurteilt werden.

Im Vordergrund steht hierbei das reibungsreduzierende Potential einer gezielt texturierten Halbzeugoberfläche unter den anspruchsvollen tribologischen Gegebenheiten der Kaltmassivumformung zu untersuchen. Dafür sind geeignete mikroskopische und makroskopische Halbzeugstrukturen sowie deren Kombination zu identifizieren. Dabei stellt sich die Herausforderung, dass die eingebrachten Schmierstofftaschen auf der Halbzeugoberfläche idealerweise bis in den letzten Umformschritt zusätzliche Schmierstoffvolumina aufnehmen können, nach dem letzten Umformschritt jedoch bis in die Grundrauheit eingeebnet sein sollen.

Zur Oberflächencharakterisierung sollen adäquate 3D-Oberflächenkennwerte herangezogen werden, die eine differenzierte Unterscheidung der Varianten ermöglichen und mit der tribologischen Leistungsfähigkeit korrelieren. Entscheidend ist hierbei die Erarbeitung von grundlegenden Erkenntnissen über das Einebnungsverhalten der mikroskopischen und makroskopischen Halbzeugstrukturen in mehrstufigen Umformprozessen, um eine prozessgerechte Umsetzung auf zukünftige Produktionsoberflächen vornehmen zu können.