Hämmerndes Drehen – Integration der mechanischen Oberflächenbehandlung in den Zerspanungsprozess

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Frederik Zanger
• Fachliche Zuordnung: Spanende und abtragende Fertigungstechnik
• Förderung: Förderung seit 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 414322709

Mechanische Oberflächenbehandlungen stellen in der Regel einen der Zerspanung folgenden, zusätzlichen Prozessschritt dar. Ziel des Forschungsvorhabens ist die hauptzeitparallele Oberflächenmikrotexturierung während der Zerspanung mithilfe der Prozessstrategie Hämmerndes Drehen. Zielgröße ist hierbei die Einstellung eines richtungsabhängigen Reibungskoeffizienten durch eine anisotrope Mikrotextur der Oberfläche, wobei eine resultierende Verfestigungszunahme die Folgen der mikrotexturbedingten Kerbwirkung ausgleichen soll. In der ersten Projektphase wurde die Machbarkeit der Prozesskombination gezeigt. In der Fortsetzung des Vorhabens sollen diese Erkenntnisse auf die Fertigung und Mikrotexturierung von Wellen übertragen werden. Der Fokus liegt hierbei auf dem tribologischen Verhalten der Mikrotexturen. Diese entsteht dabei durch die plastische Deformation der Randschicht, die durch Eindrücke des Zerspanungswerkzeugs senkrecht zur Oberfläche hervorgerufen wird. Mithilfe des gewonnenen Mechanismenverständnisses aus den Simulationen und Experimenten soll das tribologische Verhalten einer durch das Hämmernde Drehen mikrotexturierten Oberfläche gezielt eingestellt werden. Da die Mikrotexturierung durch die Schneidkante des Zerspanungswerkzeugs erfolgt, können die Span- und Freifläche eine schuppenartige Mikrotextur erzeugen. Diese schuppenartige Topographie kann ein anisotropes tribologisches Verhalten hinsichtlich Reibung und Verschleiß ermöglichen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich: Professor Dr.-Ing. Volker Schulze