Das Verschleißverhalten von polykristallinem Diamant bei der Zerspanung von eisenhaltigen Wrkstoffen unter dem Einsatz von gas- und fluidbasierten Kühlungssystemen

• Applicants: Professor Dr.-Ing. Eberhard Abele; Professorin Dr.-Ing. Christina Berger
• Subject Area: Metal-Cutting and Abrasive Manufacturing Engineering
• Term: from 2008 to 2010
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 65062206

Die Anforderungen an zukünftige Schneidstoffe sind durch den vermehrten Einsatz von höherfesten Werkstoffen wie z. B. Gusseisen mit Vermikulargraphit (GJV) gekennzeichnet. Die Ergebnisse des ersten Projektzeitraumes zeigen, dass polykristalliner Diamant (PKD) durch eine geeignete Prozesskühlung mittels gasförmigem oder fluidem Kühlmedium die Produktivität der Gussbearbeitung im Vergleich zu Hartmetall verdoppelt. Die Nachteile von PKD, d. h. die hohe Affinität des Diamantkorns zu Metallen speziell zu Eisen sowie seiner niedrigen thermischen Stabilität, können durch die Kühlung und Nutzung der hohen Wärmeleitfähigkeit des Diamanten vermieden werden. Anhand der bisherigen Erkenntnisse ist eine Übertragung auf andere metallische, schwierig zu bearbeitende Werkstoffe wie Titan oder gehärtertem Stahl möglich, jedoch noch nicht untersucht. Ziel dieses Forschungsprojektes ist es, die zum Verschleiß von PKD Schneidstoffen führenden Mechanismen bei der Bearbeitung von Gusseisen und Stahlwerkstoffen vollständig zu klären. Dazu werden die begonnenen tribologische Untersuchungen und umfangreiche Zerspanversuche fortgeführt, um die noch ungeklärten wissenschaftlichen Fragestellungen zu lösen. Die bisherige Modellierung des Prozesses soll hierbei um den Bereich der Schmierung erweitert werden, da hierdurch eine weitere Senkung der Reibkräfte und somit der Prozesstemperaturen erwartet wir. Als Erweiterung des Projektes münden alle Projekterkenntnisse in einem Modell des Prozesses, durch den eine Prognose der Standzeit ermöglicht wird.

• DFG Programme: Research Grants