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November 2014
Sven Matthias Twardy
Funktionsgerechte Fertigung von Mikroumformwerkzeugen durch Mikrofräsen
In der vorliegenden Arbeit wurde die Eignung des Mikrofräsens zur funktionsgerechten Fertigung von Mikroumformwerkzeugen aus gehärteten Werkzeugstählen untersucht und bewertet. Dabei wurde durch eine umfassende Betrachtung der Stell-, Prozess- und Ergebnisgrößen ein erweitertes Prozessverständnis geschaffen. Es konnte gezeigt werden, dass die Mikrofräsbearbeitung ausnahmslos zur effizienten und präzisen Bearbeitung der härtesten und verschleißbeständigsten Stähle geeignet ist. Dies gilt nachweislich sowohl für kommerzielle Werkstoffe als auch für neuartige Entwicklungen aus der aktuellen Forschung. Die durch Mikrofräsen erzeugten Oberflächen weisen dabei grundsätzlich eine hohe und dennoch variable Oberflächengüte auf. Darüber hinaus können zusätzlich die Randzone und ihre tribologischen Eigenschaften in gewissen Grenzen systematisch beeinflusst und optimiert werden. Dies ist sonst nur in mehreren Prozessschritten möglich. Somit stellt das untersuchte Verfahren eine ideale Lösung für die funktionsgerechte Fertigung von performanten Mikroumformwerkzeugen in nur einem Prozessschritt dar. Dabei können mit einem einzigen Fräser, in nur einer Aufspannung, allein durch die bewusste Prozessauslegung gezielt unterschiedliche Eigenschaften eingestellt werden. Zusätzlich können sie auf dem zu bearbeitendem Werkstück lokal variiert werden. Diese Möglichkeiten und die hohe Flexibilität bei Geometrieänderungen aller Art prädestinieren dieses Verfahren für den Prototypenbau gleichermaßen wie für die Großserienfertigung mit anschließender Wiederaufbereitung von Mikroumformwerkzeugen aus gehärtetem Werkzeugstahl.
Schlagwörter: Mikrofräsen; Mikrokaltumformen; Werkzeug- und Formenbau
Forschungsberichte aus der Stiftung Institut für Werkstofftechnik Bremen
Herausgegeben von Prof. Dr.-Ing. habil. Ekkard Brinksmeier, Bremen
Band 63
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