Trockenumformung mit lokal angepassten tribologischen Bedingungen

Leiter

Prof. Dr.-Ing. habil. Marion Merklein

Mitarbeiter

Laufzeit:

Start: 1. Oktober 2015
Ende: 31. März 2020
Verlängerung: 31. Juli 2020

Kurzbeschreibung

Der zunehmende Bedarf nach umweltfreundlichen und wirtschaftlichen Prozessen motiviert die Erforschung des schmierstofffreien Tiefziehens. Hierdurch wird die Prozesskette durch den Wegfall des Schmierstoffauftrags sowie der Bauteilreinigung verkürzt. Zentrale Herausforderungen beim schmierstofffreien Umformen sind ein deutlicher Anstieg der Reibung und des Werkzeugverschleißes aufgrund des direkten Werkstück-Werkzeugkontaktes. Vor diesem Hintergrund wird die Zielsetzung verfolgt, durch werkzeugseitige Schichten den Verschleiß und die Reibung zu reduzieren. Auf einem neu entwickelten Prüfstand wurde nachgewiesen, dass diese Modifikationen zur verschleißfreien Herstellung von über 3.000 Bauteilen geeignet sind und somit die Standmenge im Vergleich zu unbeschichteten Werkzeugen deutlich erhöhen.

Einfluss der Werkzeugoberflächenmodifikation auf Verschleiß und Bauteilqualität

Das Projekt ist Teil des Schwerpunktprogramms SPP1676. Weitere Informationen zu diesem Programm sind hier zu finden. Die Bearbeitung des Projekts erfolgt in Kooperation mit dem Lehrstuhl für Konstruktionstechnik (KTmfk) und dem Lehrstuhl für Photonische Technologien (LPT).

Forschungsgruppen

Blechumformung

Publikationen

Henneberg J., Merklein M.:
Investigation on the wear behavior of coatings for lubricant-free deep drawing processes with a novel application-oriented test rig
In: Defect and Diffusion Forum 404 DDF (2020), p. 11-18
ISSN: 1012-0386
DOI: 10.4028/www.scientific.net/DDF.404.11
Henneberg J., Rothammer B., Zhao R., Vorndran M., Tenner J., Krachenfels K., Häfner T., Tremmel S., Schmidt M., Merklein M.:
Lubricant free forming with tailored tribological conditions
In: Dry Metal Forming Open Access Journal 6 (2020), p. 228-261
Open Access: https://www.trockenumformen.de/app/download/10606371/DMFOAJ_6_2020_228-261_Henneberg.pdf
URL: https://www.archiv.mfk.tf.fau.de?file=pubmfk_5eecb95410d59

Henneberg J., Rothammer B., Zhao R., Vorndran M., Tenner J., Krachenfels K., Häfner T., Tremmel S., Schmidt M., Merklein M.:
Analysis of tribological behavior of surface modifications for a dry deep drawing process
In: Dry Metal Forming Open Access Journal 5 (2019), p. 13-24
Open Access: https://www.trockenumformen.de/publikationen/dmfoaj-2019/
URL: https://www.archiv.mfk.tf.fau.de?file=pubmfk_5de11a374a235
Krachenfels K., Rothammer B., Tremmel S., Merklein M.:
Experimental investigation of tool-sided surface modifications for dry deep drawing processes at the tool radii area
In: Procedia Manufacturing 29 (2019), p. 201-208
ISSN: 2351-9789
DOI: 10.1016/j.promfg.2019.02.127
URL: https://www.archiv.mfk.tf.fau.de?file=pubmfk_5cb878045af3a
Krachenfels K., Rothammer B., Zhao R., Tremmel S., Merklein M.:
Influence of varying sheet material properties on dry deep drawing process
In: IOP Conference Series: Materials Science and Engineering 651 (2019), p. 1-8
ISSN: 1757-8981
DOI: 10.1088/1757-899X/651/1/012012
URL: https://www.archiv.mfk.tf.fau.de?file=pubmfk_5de0c762989e3

Häfner T., Rothammer B., Tenner J., Krachenfels K., Merklein M., Tremmel S., Schmidt M., Schmidt M.:
Adaption of tribological behavior of a-C:H coatings for application in dry deep drawing
In: MATEC Web of Conferences 190 (2018), p. 1 - 10
ISSN: 2261-236X
DOI: 10.1051/matecconf/201819014002
URL: https://www.archiv.mfk.tf.fau.de?file=pubmfk_5bb2fd875f1a8
Krachenfels K., Tenner J., Merklein M.:
Nachhaltige Blechumformung durch Trockentiefziehen
In: wt Werkstattstechnik - Online 108 (2018), p. 652-656
ISSN: 1436-4980
Tenner J., Häfner T., Rothammer B., Krachenfels K., Zhao R., Schmidt M., Tremmel S., Merklein M.:
Influence of laser generated micro textured coated tool surfaces on dry deep drawing processes
In: Dry Metal Forming Open Access Journal 4 (2018), p. 35 - 46
Open Access: http://www.drymetalforming.de/
URL: https://www.archiv.mfk.tf.fau.de?file=pubmfk_5a869448addd0

Häfner T., Heberle J., Hautmann H., Zhao R., Tenner J., Tremmel S., Merklein M., Schmidt M.:
Effect of picosecond laser based modifications of amorphous carbon coatings on lubricant-free tribological systems
In: Journal of Laser Micro Nanoengineering 12 (2017), p. 132-140
ISSN: 1880-0688
DOI: 10.2961/jlmn.2017.02.0015
Steiner J., Häfner T., Zhao R., Andreas K., Schmidt M., Tremmel S., Merklein M.:
Analysis of tool-sided surface modifications for dry deep drawing of deep drawing steel and aluminum alloys in a model process
In: Dry Metal Forming Open Access Journal 3 (2017), p. 30-40
Open Access: http://elib.suub.uni-bremen.de/edocs/00105725-1.pdf
Tenner J., Almohallami A., Arghavani M., Böhermann F., Freiße H., Herrmann M., Mousavi SA., Schöler S., Scholz P., Teller M.:
How dry is dry? - A critical analysis of surface conditions used in dry metal forming
In: Dry Metal Forming Open Access Journal 3 (2017), p. 90-94
Tenner J., Andreas K., Radius A., Merklein M.:
Numerical and experimental investigation of dry deep drawing of aluminum alloys with conventional and coated tool surfaces
In: International Conference on the Technology of Plasticity (ICTP) 2017
DOI: 10.1016/j.proeng.2017.10.989
Zhao R., Steiner J., Andreas K., Merklein M., Tremmel S.:
Investigation of tribological behaviour of a-C:H coatings for dry deep drawing of aluminium alloys
In: Tribology International (2017)
ISSN: 0301-679X
DOI: 10.1016/j.triboint.2017.05.031

Merklein M., Schmidt M., Tremmel S., Andreas K., Häfner T., Zhao R., Steiner J.:
Tailored modifications of amorphous carbon based coatings for dry deep drawing
In: Dry Metal Forming Open Access Journal 2 (2016), p. 25-39
Open Access: http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:46-00105203-10
Steiner J., Andreas K., Merklein M.:
Investigation of surface finishing of carbon based coated tools for dry deep drawing of aluminium alloys
In: IOP Conference Series: Materials Science and Engineering 159 (2016), p. 12022_1-10
ISSN: 1757-8981
DOI: 10.1088/1757-899X/159/1/012022
Steiner J., Zhao R., Tremmel S., Merklein M.:
Investigation of Tribological Behavior of Carbon Coatings in Dry Sheet Metal Forming
THe "A" Coatings - 12th International Conference in Manufacturing Engineering (Hannover, 31. März 2016 - 1. April 2016)
In: Proceedings 12th International Conference THE "A" Coatings 2016, Hannover: 2016
Zhao R., Steiner J., Andreas K., Merklein M., Tremmel S.:
Investigation of Tribological Behaviour of a-C:H Coatings for Dry Deep Drawing of Aluminium Alloys
The 17th Nordic Symposium on Tribology - NORDTRIB 2016 (Hämeenlinna, 14. Juni 2016 - 17. Juni 2016)
In: Abstracts Programme 2016
URL: https://www.archiv.mfk.tf.fau.de?file=pubmfk_5c8f7bff42a36

Merklein M., Affronti E., Steiner J.:
Numerical investigation of dry and lubricated sheet metal forming processes
In: Aldo Ofenheimer, Cecilia Poletti, Daniela Schalk-Kitting, Christof Sommitsch (ed.): Key Engineering Materials 2015
DOI: 10.4028/www.scientific.net/KEM.651-653.1029
Merklein M., Andreas K., Steiner J.:
Influence of Tool Surface on Tribological Conditions in Conventional and Dry Sheet Metal Forming
In: International Journal of Precision Engineering and Manufacturing - Green Technology 2 (2015), p. 131-137
ISSN: 2198-0810
DOI: 10.1007/s40684-015-0017-8
Merklein M., Schmidt M., Tremmel S., Wartzack S., Andreas K., Häfner T., Zhao R., Steiner J.:
Investigation of Tribological Systems for Dry Deep Drawing by Tailored Surfaces
In: Dry Metal Forming Open Access Journal 1 (2015), p. 42-56
Open Access: http://www.drymetalforming.de/images/pdf/DMFOAJFMT_1_2015_042-056_Merklein.pdf
Merklein M., Schmidt M., Wartzack S., Tremmel S., Andreas K., Häfner T., Zhao R., Steiner J.:
Development and Evaluation of Tool Sided Surface Modifications for Dry Deep Drawing of Steel and Aluminum Alloys
In: Dry Metal Forming Open Access Journal 1 (2015), p. 113-120
Open Access: http://www.drymetalforming.de/images/DMFOAJFMT_1_2015_121-133.pdf
Tenner J., Merklein M.:
Investigation of Influencing Parameters for Tribological Conditions in Dry Forming Processes
In: Acta Metallurgica Sinica (English Letters) 28 (2015), p. 1435-1441
ISSN: 1006-7191

Andreas K., Tenner J., Vierzigmann U., Merklein M., Tremmel S., Zhao R.:
Innovative Tribological Systems in Sheet Metal Forming - Revolution in the Press Shop?
11th Int. Conf. THE "A" Coatings in Manufacturing Engineering
In: Bouzakis, K.-D.; Bobzin, K.; Denkena, B.; Merklein, M. (ed.): Proc. 11th Int. Conf. THE "A" Coatings in Manufacturing Engineering 2014

Trockenumformung mit lokal angepassten tribologischen Bedingungen

Leiter

Mitarbeiter

Laufzeit:

Kurzbeschreibung

Forschungsgruppen

Publikationen

2020

2019

2018

2017

2016

2015

2014