Third party funded individual grant
Start date : 01.10.2008
End date : 31.03.2011
In forming processes of metallic parts, the forming load from the tool to the workpiece is transmitted only by a certain fraction of the nominal contact area consisting of the real contact area RCA and the so-called closed lubricant pockets CLP. As the amount of these contact areas RCA and CLP is reduced drastically in micro forming processes due to the small part dimensions, their influence on the tribological conditions is increased significantly. Therefore, the knowledge about the real contact in these areas in micro forming is much more important than in conventional length scale. In the macro case, the real contact area is regarded as completely flattened during the forming processes while the nanotopography which emerges on single asperities is not considered. Within this project, this nanotopography on single asperities is described and evaluated in order to get an improved understanding of the tribological behaviour in micro forming processes. Thus, an improved simulative process design and the design of complex micro forming processes are enabled.
Bei Umformprozessen metallischer Werkstoffe findet die Einleitung der Umformkraft vom Werkzeug in das Werkstück nur über einen Teil der nominellen Kontaktfläche statt, der durch die wahre Kontaktfläche und durch sog. geschlossene Schmiertaschen gebildet wird. Bei mikroumformtechnischen Prozessen, die sich hervorragend für die Herstellung metallischer Kleinstteile in großen Stückzahlen beispielsweise in der Elektronikproduktion eignen, reduziert sich die Anzahl der einzelnen Kontaktflächenbereiche jedoch erheblich, wodurch ihr Einfluss auf die Tribologie stark zunimmt und die Frage nach dem realen Kontakt in diesen Bereichen auftritt. Die herkömmliche Mikrotopographieanalyse geht hier von einer vollständigen Einglättung aus, während die sich nachweisbar ausbildende Nanotopographie unberücksichtigt bleibt. Ziel dieses Vorhabens ist die Entwicklung einer Strategie, mit der die Strukturmerkmale der Mikro- und Nanotopographie erfasst, beschrieben und bewertet werden können, um ein tieferes Verständnis über das tribologische Verhalten während der Umformung zu erhalten, wodurch die simulationsbasierte Prozessauslegung verbessert bzw. bei komplexen Mikroumformprozessen erst ermöglicht wird.