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Anwendung der Laserimplantation zur Strukturierung verschleißgefährdeter Werkzeuge

  • In einer Vielzahl technischer Anwendungen spielt die Aufrechterhaltung eines definierten Reibungs- und Verschleißverhaltens zwischen bewegten Oberflächen für die Sicherheit und Funktionalität eine ent-scheidende Rolle. Die Oberflächentechnik versucht durch geeignete Verfahren die Randschichten zu ertüchtigen, um Reibung und Verschleiß zu kontrollieren. Eine Verbesserung der Materialeigenschaften kann durch flächige Beschichtungen erreicht werden. Zusätzlich ermöglichen Oberflächenstrukturierun-gen breite Möglichkeiten zur Beeinflussung des Schmierungszustandes bzw. der Kontaktbedingungen. Neben Negativstrukturen bieten ebenfalls erhabene Mikrostrukturen großes Potenzial zur Beeinflussung des tribologischen Verhaltens. Ihr Einsatz ist aber aufgrund der besonderen Verschleißproblematik er-habener Strukturen momentan limitiert, so dass in der Regel zusätzliche verschleißreduzierende Be-schichtungen notwendig werden. In diesem Beitrag wurde das Verfahren derIn einer Vielzahl technischer Anwendungen spielt die Aufrechterhaltung eines definierten Reibungs- und Verschleißverhaltens zwischen bewegten Oberflächen für die Sicherheit und Funktionalität eine ent-scheidende Rolle. Die Oberflächentechnik versucht durch geeignete Verfahren die Randschichten zu ertüchtigen, um Reibung und Verschleiß zu kontrollieren. Eine Verbesserung der Materialeigenschaften kann durch flächige Beschichtungen erreicht werden. Zusätzlich ermöglichen Oberflächenstrukturierun-gen breite Möglichkeiten zur Beeinflussung des Schmierungszustandes bzw. der Kontaktbedingungen. Neben Negativstrukturen bieten ebenfalls erhabene Mikrostrukturen großes Potenzial zur Beeinflussung des tribologischen Verhaltens. Ihr Einsatz ist aber aufgrund der besonderen Verschleißproblematik er-habener Strukturen momentan limitiert, so dass in der Regel zusätzliche verschleißreduzierende Be-schichtungen notwendig werden. In diesem Beitrag wurde das Verfahren der Laserimplantation angewandt, mit dem erhabene und sepa-rierte Oberflächenstrukturen hoher Verschleißfestigkeit in einem Fertigungsschritt erzeugbar sind. Das Verfahren basiert auf einem lokalisierten Dispergieren von Hartstoffpartikeln. Hierfür wurde erstmalig ein gepulster Faserlaser mit hoher Strahlqualität zur Erzeugung punkt- und linienförmiger Mikrostrukturen angewandt. Versuche wurden auf dem Kaltarbeitsstahl X153CrMoV12 unter Anwendung von Titandibo-rid als Hartstoff durchgeführt. Anhand von Härtemessungen konnte gezeigt werden, dass sowohl punkt- als auch linienförmige Strukturen mit Härten über 1000 HV1 und einer feinkörnigen Mikrostruktur mit feinverteilten Hartstoffpartikeln herstellbar sind. Des Weiteren war es möglich, die Implantgeometrien, welche an Querschliffen und durch Weißlichtinterferometeraufnahmen erfasst wurden, durch die Puls-leistung und Pulsdauer zu steuern.zeige mehrzeige weniger

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Metadaten
Autoren/innen:Felix Spranger, Kai Hilgenberg, Michael Rethmeier
Dokumenttyp:Beitrag zu einem Tagungsband
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Deutsch
Titel des übergeordneten Werkes (Deutsch):38. Assistentenseminar der Füge- und Schweißtechnik
Jahr der Erstveröffentlichung:2019
Organisationseinheit der BAM:9 Komponentensicherheit
9 Komponentensicherheit / 9.3 Schweißtechnische Fertigungsverfahren
Verlag:DVS Media GmbH
Verlagsort:Düsseldorf
Jahrgang/Band:342
Erste Seite:24
Letzte Seite:34
DDC-Klassifikation:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Freie Schlagwörter:Laserimplantation
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Material
Material / Materialien und Stoffe
Veranstaltung:38. Assistentenseminar Füge- und Schweißtechnik
Veranstaltungsort:Rabenau, Germany
Beginndatum der Veranstaltung:06.10.2017
Enddatum der Veranstaltung:08.10.2017
URL:https://www.dvs-media.eu/de/neuerscheinungen/3646/38.-assistentenseminar-fuegetechnik
ISBN:978-3-96144-028-3
Verfügbarkeit des Volltexts:Volltext-PDF im Netzwerk der BAM verfügbar ("Closed Access")
Datum der Freischaltung:29.03.2019
Referierte Publikation:Nein