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Masterarbeit oder Bachelorarbeit

am Werkzeugmaschinenlabor
 

Konstruktive Auslegung eines neuartigen Stift-Auf-Zylinder-Tribometers

In der Fertigungstechnik ist das Voll-vorwärtsfließpressen(VVFP) aufgrund der hohen Materialausnutzung und der damit verbundenen Energie- und Res-sourceneffizienz von großer Bedeu-tung. Um das Verfahren jedoch er-folgreich durchführen zu können, wer-den in der Industrie flüssige und feste Schmierstoffe eingesetzt, deren Ver-wendung aus ökologischen, ökono-mischen und gesetzlichen Gründen oft bedenklich sind. Daher wird der Schmierstoff substituiert, wodurch die Wirkweise des Schmierstoffs durch das Werkzeug und das Halbzeug kompensiert werden müssen. Um diese Kompensation zu erzielen sind umfangreiche Forschungen notwen-dig. Um die Trockenumformung beim VVFP erstmalig zu ermöglichen, wer-den reibungsoptimierte Oberflächen-strukturen an Werkstücken erforscht. Das WZL entwickelte einen innovati-ves Stift-auf-Zylinder-Tribometer mit axialem Vorschub zur methodischen Analyse des Einflusses strukturierter Halbzeugoberflächen.

 

Das Ziel dieser Arbeit ist die expe-rimentelle Analyse des Einflusses strukturierter Halbzeugoberflächen und selbstschmierender Werkzeug-beschichtungen auf die Reib-schubspannung unter verschiede-nen Temperaturen.
Mittels Stift-auf-Zylinder-Tribometers werden die Wechselwirkungen zwi-schen Beschichtung und Werkstück beim trockenen VVFP erforscht. Durch geeignete Tribometereinstellun-gen wird sowohl der isolierte als auch paarweise kombinierte Einfluss der Kontaktnormalspannung und der Temperatur auf die kohäsive und ad-häsive Verbundhaftfestigkeit der Werkzeugbeschichtung untersucht. Zur Analyse des isolierten Einflusses der Umformtemperatur wird das Stift-auf-Zylinder-Tribometer um eine Tem-perierungseinheit erweitert. Mithilfe von Induktionsspulen wird die Halb-zeugoberfläche erwärmt. Eine kalib-rierten Temperaturregelung ermöglicht die Aufbringung verschiedener Tem-peraturen von T={50, 100, 150, 200, 250 °C).
 
Voraussetzungen:

– Motivation und Einsatzbereitschaft
– Zeitlich flexibel

Geboten wird:

– Umfangreiche Betreuung
– Abgegrenzte Aufgabenstellung, schnelle Be¬ar¬beitung möglich
– Einarbeitung in die Finite-Elemente-Simulation
– Einarbeitung in die Umformtechnik
– Eigenverantwortliche Durchführung vom Stift-auf-Zylinder-Tribometertest
Zeitaufwand: 11,00 Arbeitsstunden

Ansprechpartner(in):
Rafael Hild, M.Sc. RWTH
 
Herwart-Opitz-Haus 54A 412
Tel.: +49 241 80-28213
Fax: +49 241 80-22293
Mail: R.Hild@wzl.rwth-aachen.de