Simulative und experimentelle Analyse der Oberflächenstrukturierung von gehärtetem Stahl durch Schleifstifte mit gesetzten Diamanten

Kansteiner, M.1, a; Bathe, T.1, b; Biermann, D.1, c

1)
Institut für Spanende Fertigung, Technische Universität Dortmund, Baroper Str. 303, 44227 Dortmund

a) kansteiner@isf.de; b) bathe@isf.de; c) biermann@isf.de

Kurzfassung

Die Eigenschaften der Werkstückoberflächen, die einer gleitenden oder wälzenden Belastung ausgesetzt sind, beeinflussen in hohem Maße die tribologischen Eigenschaften im späteren Anwendungsfall. Durch eine gezielte Beeinflussung der Oberflächentopographie zur Reibungsreduzierung kann somit eine Effizienzsteigerung erreicht werden. Im nachfolgenden Artikel werden Untersuchungsergebnisse präsentiert, bei denen ein Schleifstift eingesetzt wurde, dessen Schleifbelag sich durch ein deterministisches Setzmuster der Diamantschleifkörner auszeichnet. Dieses Werkzeug wurde dazu verwendet, um definierte Oberflächenstrukturen, bestehend aus vereinzelten, nicht kommunizierenden Taschen auf gehärteten Stahlwerkstücken zu erzeugen. Diese Taschen können im späteren Einsatzfall des Werkstücks als Schmierstoffreservoir und Mikrodruckkammer wirken. Zudem können entstehende Verschleißpartikel in diese Taschen aufgenommen werden, wodurch das Verschleißverhalten positiv beeinflusst wird. Mit einer geometrisch-physikalischen Schleifsimulation wurden zunächst geeignete Bearbeitungsparameterkombinationen eruiert, durch die Oberflächen mit vereinzelten tiefen Riefen erzeugt werden können. Im Anschluss erfolgten reale Schleifversuche, um die Übertragbarkeit der simulativen Ergebnisse zu verifizieren. Bei diesen Versuchen konnten Oberflächen mit den gewünschten Eigenschaften bzw. vereinzelten Taschen erzeugt werden.

Veröffentlichung

Diamond Business, 3 (2017), S. 32-41