Arbeitsgebiet Charakterisierung Diamant beschichteter Stahlwerkzeuge

Eigenmittelfinanziertes Projekt


Details zum Projekt

Projektleiter/in:
PD Dr.-Ing. Stefan Rosiwal


Beteiligte FAU-Organisationseinheiten:
Lehrstuhl für Werkstoffwissenschaften (Werkstoffkunde und Technologie der Metalle)

Projektstart: 01.01.2000


Forschungsbereiche

Ultraharte Schichten
Lehrstuhl für Werkstoffwissenschaften (Werkstoffkunde und Technologie der Metalle)


Abstract (fachliche Beschreibung):


Im Aluminium Druckguss werden bei Industriepartnern unterschiedliche Stahlwerkzeuge mit Diamantbeschichtung und TiNB-Zwischenschicht eingesetzt. Für Abkantwerkzeuge lässt sich die Lebensdauer von wenigen Wochen auf viele Monate steigern.



Diamantbeschichtete Stahlsonotroden für das Ultraschallschweißen von Aluminiumkabeln werden gegenwärtig in der Vorserie getestet.



Die CVD-Diamantschicht kann die Reaktion der Werkzeugoberfläche mit flüssigem oder festem Aluminium dauerhaft verhindern. Mit einer für jeden Stahlwerkstoff angepassten Wärmebehandlung aus der Diamanthitze muss jedoch die notwendige Festigkeit im Stahl eingestellt werden, um einen Werkzeugausfall durch unzureichende Dauerfestigkeit zu vermeiden.



Als Alternative bzw. Ergänzung wird gegenwärtig die CVD-Diamantbeschichtung von Werkzeugen auf Wolframbasis erforscht, für die auf die Hochtemperatur-Zwischenschichten und die spezielle Wärmebehandlung verzichtet werden kann.


Publikationen
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Rosiwal, S., Helmreich, T., Mengele, T., Ballmes, H., Hausmann, C., & Regenberg, C. (2017). Diamant auf Stahl gegen den Oberflächenverschleiß durch Aluminiumanhaftungen. Konstruktion, 3/2017, IW8-IW9.
Lodes, M., Sailer, S., Rosiwal, S., & Singer, R. (2013). Adhesive bonding and brazing of nanocrystalline diamond foil onto different substrate materials. Applied Surface Science, 282, 335-341. https://dx.doi.org/10.1016/j.apsusc.2013.05.129
Kellermann, K., Fandrey, J., Rosiwal, S., & Singer, R. (2011). CVD-Diamond Coating as Wear Protection for Standard Heat-Treatable Steel. In A. Fischer, K. Bobzin (Eds.), (pp. 247-255). Aachen: Wiley-VCH.
Kellermann, K., Erhardt, S., Fandrey, J., Rosiwal, S., & Singer, R. (2010). Influence of surface roughness on the tribological properties of HF-CVD diamond coated heat-treatable steel. Wear, 269(11-12), 811-815. https://dx.doi.org/10.1016/j.wear.2010.08.009
Lodes, M., Rosiwal, S., & Singer, R. (2010). Self-supporting nanocrystalline diamond foils - A new concept for crystalline diamond on any technical surface. Key Engineering Materials, 438, 163-169. https://dx.doi.org/10.4028/www.scientific.net/KEM.438.163
Kellermann, K., Bareiss, C., Rosiwal, S., & Singer, R. (2008). Well adherent diamond coatings on steel substrates. Advanced Engineering Materials, 10(7), 657-660. https://dx.doi.org/10.1002/adem.200800060
Bareiss, C., Hackl, G., Popovska, N., Rosiwal, S., & Singer, R. (2006). CVD diamond coating of steel on a CVD-TiBN interlayer. Surface & Coatings Technology, 201(3-4), 718-723. https://dx.doi.org/10.1016/j.surfcoat.2005.12.035
Bareiss, C., Perle, M., Rosiwal, S., & Singer, R. (2006). Diamond coating of steel at high temperatures in hot filament chemical vapour deposition (HFCVD) employing chromium interlayers. Diamond and Related Materials, 15(4-8), 754-760. https://dx.doi.org/10.1016/j.diamond.2005.10.053
Schwarz, S., Rosiwal, S., Musayev, Y., & Singer, R. (2003). High temperature diffusion chromizing as a successful method for CVD-diamond coating of steel – Part II. Diamond and Related Materials, 12, 701-706.
Schwarz, S., Musayev, Y., Rosiwal, S., Schaufler, C., Singer, R., & Meerkamm, H. (2002). High temperature diffusion chromizing as a sucsessful method for CVD-diamond coating of steel. Diamond and Related Materials, 11, 757-762.

Zuletzt aktualisiert 2018-15-10 um 11:50