Untersuchung des Einflusses der Oberflächenfeingestalt und des Werkstückstoffs von Feinblechen aus Aluminiumlegierungen auf das tribologische Verhalten beim Tief- und Streckziehen

Anhand zweier häufig eingesetzter Aluminiumlegierungen mit unterschiedlichen Oberflächenfeinstrukturen wurde der Einfluss der Oberflächenbeschaffenheit auf das Verhalten beim Tief-, Streck- und Karosserieziehen untersucht. Die Oberflächenwandlung hat großen Einfluss auf die Tribologie im Flansch- und Ziehringradiusbereich sowie entlang der Stempelberührfläche. Die Analyse zeigt, dass eine höhere Ausgangsrauheit zu einer geringeren Rauheitszunahme bei steigender Formänderung führt, während ein kleinerer mittlerer Korndurchmesser einen ähnlichen Effekt hat. Eine Auger-Analyse ergab Veränderungen in der chemischen Zusammensetzung der Randschicht der Bleche, wobei beim Streckziehvorgang eine deutliche Oberflächenneubildung festzustellen war. Eine bedeutende Erkenntnis aus dem Modellversuch Streifenziehen ist, dass die Oberflächenfeinstruktur über ein Mindesteinglättungsvermögen und abgeschlossene Rauheitsvertiefungen verfügen sollte. In den Bereichen, die mit der Werkzeugoberfläche in Kontakt stehen, bilden sich kleine abgeschlossene Schmierstoff-Mikrodruckkammern. Diese fördern bei fortschreitendem Ziehweg und Einglättung den Schmierstoff in die Mikrogleitflächen, die unter Grenzschmierung stehen, und tragen somit zur Aufrechterhaltung eines günstigen Mischreibungszustands bei.