Untersuchung des Strukturrollierprozesses zur Einbringung einer definierten Mikrostruktur in rotationssymmetrische Aluminiumoberflächen

Investigation of the structure rolling process for introducing a defined microstructure in rotationally symmetrical aluminum surfaces

  • Gegenstand dieser Diplomarbeit ist es zu untersuchen ob sich eine definierte Mikrostruktur durch ein umformendes Verfahren, das als Strukturrollieren bezeichnet wird, als Negativ auf einer rotationssymmetrischen Aluminiumoberfläche abprägen lässt. Die abzuprägende Mikrostruktur wird von einer korundgestrahlten Oberfläche abgeleitet. Zu Beginn der Arbeit werden ähnliche Endbearbeitungsverfahren analysiert und charakterisiert. Durch die Modifizierung eines Basiswerkzeugs soll ein Strukturrollierwerkzeug hergestellt werden und innerhalb verschiedener Versuche auf seine Prozesstauglichkeit überprüft werden. In den Versuchen werden die prozessbeeinflussenden Parameter variiert. Das Ziel besteht darin, die Parameterwerte für eine optimale Oberflächenabformung zu ermitteln. Dabei wird zusätzlich das Verschleißverhalten des Werkzeugs untersucht. Im Zuge der gewonnenen Erkenntnisse wird anschließend ein Berechnungsmodell für die Ermittlung der benötigten Prägekraft entwickelt. Die Bestätigung der Durchführbarkeit des Prozesses und die Ermittlung der optimalen Fertigungsparameter bilden das primäre Ergebnis dieser Arbeit.
  • Subject of this thesis is to investigate whether a defined microstructure, can by a forming process, which is referred to as structural rolling map as a negative on a rotationally symmetrical aluminum surface. The microstructure to be imaged is derived from a sand-blasted surface. At the start of work similar finishing processes are analyzed and characterized. By modifying a basic tool, a structure roller burnishing tool is to be prepared and will be reviewed within various tests on its process capability. In the experiments, the process influencing parameters are varied. The goal is to determine the optimum parameter values for a surface figure. Additionally the wear characteristics of the tool is analyzed. In the wake of the findings then a calculation model for the determination of the required embossing force is developed. The confirmation of the feasibility of the process and to determine the optimum production parameters are the primary result of this work.

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Metadaten
Author:Nils Hofmann
Advisor:Matthias KolbeGND, Michael Schneeweiß
Document Type:Diploma Thesis
Language:German
Name:Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU Chemnitz
Reichenhainer Straße 88, 09126 Chemnitz
Date of Publication (online):2014/09/26
Year of first Publication:2014
Date of final exam:2014/09/24
Tag:Abprägung; Kaltumformung; Strukturrollieren
cold forming; stamping; structure rolling
GND Keyword:Mikrostruktur
Page Number:108 Seiten, 63 Abb., 12 Tab., 36 Lit.
Faculty:Westsächsische Hochschule Zwickau / Maschinenbau und Kraftfahrzeugtechnik (bis 2018)
Release Date:2014/09/26