Verschleißkompensierende Einstellung von nanokristallinen Randschichtzuständen mittels ortsaufgelöster Temperatur- und Verschleißmessung

• Antragsteller: Professor Dr. Günter Bräuer; Professor Dr.-Ing. Volker Schulze
• Fachliche Zuordnung: Spanende und abtragende Fertigungstechnik
• Förderung: Förderung seit 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 401538720

Ziel des Forschungsvorhabens ist die Qualifizierung einer in-prozess fähigen Regelung des Außenlängsdrehens, welche prozesssicher und verschleißunabhängig gezielt nanokristalline Randschichten an vergütetem 42CrMo4 einzustellen gestattet. Mittels einer auf die Oberfläche des Werkzeuges aufgebrachten Dünnschichtsensorik, die in der ersten Projektphase grundlegend entwickelt wurde, sollen sowohl die Prozesstemperatur, als auch der Verschleißfortschritt gemessen werden. Zusätzlich soll in der zweiten Projektphase die Schnittkraft ebenfalls mittels Dünnschichtsensorik gemessen werden. Mit Hilfe eines Prozessmodells werden die Sensorsignale zu einem Softsensor ausgebaut, der die Korrelationen der Prozessstellgrößen und des auf die Bauteilrandschicht wirkenden thermo-mechanischen Lastkollektivs mit der entstehenden nanokristallinen Randschicht und deren Dicke bereitstellt. Die Integration des Softsensors in die Werkzeugmaschine und die dadurch ermöglichte Anpassung von Schnittgeschwindigkeit und Vorschub werden dann zur Regelung des Randschichtzustands eingesetzt. Somit lassen sich das Reibungs- und Verschleißverhalten sowie die Lebensdauer bei schwingender Belastung von Wellen gezielt einstellen.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 2086: Oberflächenkonditionierung in Zerspanungsprozessen