Verschleißminderung bei Werkzeugen der Warmmassivumformung durch Verwendung von keramischen Gesenkeinsätzen

Gesenkschmiedewerkzeuge sind hohen thermischen und mechanischen Belastungen ausgesetzt. Dieses führt bei den üblicherweise bei der Warmmassivumformung verwendeten Werkzeugstählen zu Anlasseffekten. Aus diesem Grund müssen neue Werkzeugwerkstoffe wie Keramiken für den Einsatz im Gesenkbau qualifiziert werden. Um das Betriebsverhalten von Gesenken mit Keramikeinsätzen in verschleißkritischen Bereichen zu untersuchen, wurden Schmiedeversuche durchgeführt. Dabei kamen verschiedene Werkzeuggeometrien und Schmierstoffe zur Anwendung. Mit dornförmigen Gesenkeinsätzen und Fließpresswerkzeugen lässt sich in den Schmiedeversuchen ein gutes Einsatzverhalten nachweisen. Die Werkzeugoberfläche der Keramikeinsätze bleibt während der gesamten Lebensdauer des Werkzeuges optisch glatt und adhäsionsfrei. Werkzeugverschleiß konnte durch den Einsatz von Keramik gegenüber konventionellen Warmarbeitsstählen deutlich verringert werden. Eine Riefenbildung oder plastische Deformation wie bei Werkzeugstahl wurde an den Keramikeinsätzen nicht festgestellt. Erprobungen an industriellen Werkzeugen zeigen die derzeitigen Möglichkeiten und Grenzen der Verwendung von Keramikeinsätzen im Gesenkbau auf.