Vorstudie zur Erkennung von Ausbrüchen an Stempel- und Matrizenkanten von Schneidwerkzeugen mittels Kraft- und Schallemissionsmessungen

ln Preßwerken steht die Aufgabe, gratfreie Schnitteile für nachfolgende Tiefziehoperationen bereitzustellen. Zur Sicherung der Gratfreiheit muß das Schneidwerkzeug auf Ausbrüche überwacht werden. Als indirekte Meßgröße kommt das hochfrequente Schallemissionssignal (Acoustic Emission) in Frage.

Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens wurde die prinzipielle Eignung von Schallemissionssignalen zur Detektion von sehr kleinen Schneidkantenbeschädigungen nachgewiesen. Im Gegensatz zu bisherigen Arbeiten erlaubt es das Meßverfahren, nicht nur den Zeitpunkt des Ausbruchs zu erkennen, sondern auch den Zustand der Schneidkante, also einen wachsenden Verschleiß bis hin zum Ausbruch. Dazu wird ein spezielles Ortungsverfahren in Verbindung mit schneller Transientenmeßtechnik und intelligenten Auswertemethoden eingesetzt.

Durch eine statistische Herangehensweise (Gut-Schlecht-Vergleich) ist es gelungen, Schneidkantenbeschädigungen von ca.1% der Gesamtschnittlänge nachzuweisen. Außerdem kann die Lage der Beschädigung an der Schneidkante bestimmt werden. Ferner ist die Meßmethode geeignet, die Werkzeugfunktion auf Pressen hinsichtlich der Schneidspalteinstellung zu prüfen.

Die Ergebnisse der Studie sind noch nicht ausreichend für eine sofortige Überführung in die Praxis. Hier sind weitere Arbeiten zur statistischen Absicherung der erzielten Ergebnisse, zum Aufzeigen der Verfahrensgrenzen hinsichtlich der Werkzeuggeometrie und zur Entwicklung automatisierter Auswertealgorithmen notwendig.
Die prinzipielle Eignung des Meßverfahrens zum Erkennen von sehr kleinen Schneidkantenbeschädigungen wurde nachgewiesen.