Laser Surface Textured Cemented Carbides for Application in Abrasive Machining Processes
Final Report Abstract
Das Projekt hat die vier Hauptziele erfüllt, und es wurde bei der bisherigen Forschung festgestellt: (1) der UKPL-Einsatz erzielte eine sehr präzise Bearbeitung von HM-Oberflächen, bzw. Herstellung von LST-HM-WZ für grobstufige Feinbearbeitung, mit hoher geometrischen Genauigkeit im Mikromaßstab und hervorragender Oberflächenintegrität; (2) die LST-HM-WZ haben einen ähnlichen abrasiven Effekt an Werkstücken erzielt wie die Honleiste B151, dabei wurden die Veränderungen der Werkstücke und der Zerspankräfte verglichen, (3) durch Beschichtung wurden die Verschleißfestigkeit und Schneidfähigkeit der LST-HM-WZ stark verbessert. Diesbezüglich sind spezielle abrasive Werkzeugformen aus Hartmetallen für praktische Anwendungen herstellbar, und sie ergänzen die abrasive Bearbeitungsmöglichkeiten. Neben der Untersuchung der Beschichtungswirkung wurden die mechanischen Eigenschaften des beschichteten HM unter Berücksichtigung des Lasereffekts untersucht. Während der Charakterisierung der mechanischen Eigenschaften der mit dem Nanosekundenlaser bearbeiteten und PVD-beschichteten HM wurde festgestellt, dass die Eindruckhärte der laserbearbeiteten HM-Oberflächen im Vergleich zu den nicht von laserbearbeiteten verbessert wurde, und die Kratzfestigkeit der Beschichtungen wurde auch durch die HM-Laserbearbeitung verbessert. Die Verstärkungen der mechanischen Eigenschaften der beschichteten Hartmetalle, eventuell eingebracht durch Laserbearbeitung, d.h. thermischer Effekt oder Struktureffekt, könnten bei der praktischen Anwendung von Hartmetallen als Schneidund Formwerkzeuge, sowie Stützteile von großem Interesse sein. Daher wurde ein anderer neuer Antrag über den Einfluss des Lasers auf Beschichtungen eingereicht: ‘Untersuchung mechanischer Eigenschaftsverstärkung beschichteter Hartmetalle durch linienförmige Oberflächenstrukturierung in verschiedenen Maßstäben’.
Publications
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Performance of laser surface textured cemented carbide tools during abrasive machining: Coating effects, surface integrity assessment and wear characterization. CIRP Journal of Manufacturing Science and Technology, 31 (2020, 11), 130-139.
Fang, Shiqi; Klein, Sven; Bähre, Dirk & Llanes, Luis
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Wear assessment of cemented carbide tools (WC–Co) with defined cutting edges under grinding-like service conditions. Wear, 476, 203744.
Fang, Shiqi
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Herstellung strukturierter Werkzeuge aus Hartmetall für Anwendungen bei der abrasiven Oberflächenbearbeitung, Jahrbuch Schleifen, Honen, Läppen und Polieren/70. Ausgabe, Seiten 49-60, ISBN 978-3-8027-3176-1
Fang, S.; Bähre, D.
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Validation of cemented carbide tools textured by ultrashort pulse laser through surface and force measurement under honing-like conditions. CIRP Journal of Manufacturing Science and Technology, 37, 559-569.
Fang, Shiqi
