Beitrag zur zinkphosphatschichtfreien Kaltmassivumformung durch tribologisch vorteilhafte Halbzeugoberflächen

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Das Ziel dieser Arbeit ist es, Kenntnisse zur wirtschaftlichen Kaltmassivumformung ohne Phosphatschicht für ein breites Produktspektrum zu erarbeiten. Zudem wird eine Vision für eine kontinuierliche Prozesskette in der Kaltmassivumformung vorgestellt, wobei potenziell geeignete Tribosysteme ohne Zinkphosphatschicht beurteilt werden. Im Fokus steht das reibungsreduzierende Potenzial einer gezielt texturierten Halbzeugoberfläche unter den anspruchsvollen tribologischen Bedingungen der Kaltmassivumformung. Hierfür sollen geeignete mikroskopische und makroskopische Halbzeugstrukturen sowie deren Kombination identifiziert werden. Eine Herausforderung besteht darin, dass die Schmierstofftaschen auf der Halbzeugoberfläche bis zum letzten Umformschritt zusätzliche Schmierstoffvolumina aufnehmen und danach bis zur Grundrauheit eingeebnet werden müssen. Zur Oberflächencharakterisierung werden adäquate 3D-Oberflächenkennwerte herangezogen, die eine differenzierte Unterscheidung der Varianten ermöglichen und mit der tribologischen Leistungsfähigkeit korrelieren. Entscheidend ist die Erarbeitung grundlegender Erkenntnisse über das Einebnungsverhalten der Halbzeugstrukturen in mehrstufigen Umformprozessen, um eine prozessgerechte Umsetzung auf zukünftige Produktionsoberflächen zu gewährleisten.