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Experimental and numerical considerations on the failure of thin coating systems in forming technology
Author(s) -
Lampke T.,
Wielage B.,
Nehrkorn S.,
Rupprecht C.,
Neugebauer R.,
Schmidt G.,
Oppermann C.
Publication year - 2011
Publication title -
materialwissenschaft und werkstofftechnik
Language(s) - German
Resource type - Journals
SCImago Journal Rank - 0.285
H-Index - 38
eISSN - 1521-4052
pISSN - 0933-5137
DOI - 10.1002/mawe.201100828
Subject(s) - adhesive wear , mechanical engineering , materials science , engineering , physics , tribology
Im Sonderforschungsbereich 692 werden hochfeste Aluminiumlegierungen entwickelt, um den steigenden Anforderungen des Leichtbaus gerecht zu werden. Diese neuartigen Legierungen führen bei Umformwerkzeugen zu hohem Adhäsionsverschleiß. Aus Umweltschutzgründen soll diesem nicht wie bislang durch verstärkten Trenn‐ und Schmiermitteleinsatz, sondern durch eine angepasste Werkzeugbeschichtung und/oder Modifikation der Randschicht begegnet werden. Zur Auslegung der Werkzeuge, Beschichtungen und Substrate, im besonderen Hinblick auf die erhöhten thermomechanischen Belastungen, werden im Teilprojekt B1 Experimente in Kombination mit der Methode der Finiten Elemente (FEM) angewendet. Um die Schicht‐Substrat‐Systeme vollständig numerisch abzubilden, werden Modelle und Materialparameter generiert. Im Besonderen wird dabei ein Schwerpunkt auf die schädigungsmechanische Simulation gelegt. Der Beitrag beschreibt die Oberflächencharakterisierung und Bestimmung allgemeiner mechanischer Parameter für Dünnschichten und fokussiert auf die Erstellung von Schadensmodellen und Ermittlung von Schadensparametern.