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Dünnschichtsensoren zur Verschleißdetektion als Beitrag zur Auslegung intelligenter Werkzeuge – eine Machbarkeitsstudie

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Weikert, T ; Tremmel, Stephan:
Dünnschichtsensoren zur Verschleißdetektion als Beitrag zur Auslegung intelligenter Werkzeuge – eine Machbarkeitsstudie.
In: Merklein, Marion ; Behrens, Bernd-Arno ; Tekkaya, A. Erman (ed.): Umformtechnische Herstellung von komplexen Funktionsbauteilen mit Nebenformelementen aus Feinblechen : 4. Workshop Blechmassivumformung. - Erlangen : FAU University Press , 2019 . - pp. 133-146
ISBN 978-3-96147-279-6
DOI: https://doi.org/10.25593/978-3-96147-280-2

Abstract in another language

Die Herstellung kompliziert geformter Blechbauteile in Prozessen der Blechmassivumformung (BMU) ist zuweilen nur durch lokal angepasste Reibungsbedingungen zwischen Werkzeug und Werkstück möglich. Einen bedeutenden Beitrag hierzu leisten Schichten aus amorphem Kohlenstoff (Diamond-Like Carbon, DLC), die eine gezielte Einstellung der Reibung in der Wirkfuge zur Steuerung des Materialflusses bei gleichzeitiger Verschleißreduktion am Werkzeug ermöglichen. Um den Verschleißzustand DLC-beschichteter Werkzeuge überwachen zu können, werden in dieser Machbarkeitsstudie kohlenstoffbasierte Schichten vorgestellt, deren Verschleiß durch einen ansteigenden elektrischen Widerstand detektierbar ist. Diese sensorischen Schichten bestehen im Wesentlichen aus niederohmigen Schichtlagen aus Chrom oder Wolframkarbid und hochohmigen Lagen aus siliziumoxiddotiertem amorphen Kohlenstoff. In wiederholten Ritztests konnte Schichtverschleiß am deutlichsten in chromhaltigen Sensorschichten detektiert werden. Kurzschlüsse zum metallischen Substrat erforderten eine ausreichende Dicke der hochohmigen Schichtlage für eine zuverlässige Verschleißdetektion. Es konnte herausgestellt werden, dass sich das vorteilhafte tribologische Verhalten kohlenstoffbasierter Schichten um eine sensorische Funktion zur Verschleißerkennung erweitern lässt, die eine individuelle Standzeit DLC-beschichteter Werkzeuge erlaubt.

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Item Type: Article in a book
Refereed: Yes
Keywords: Verschleiß; Sensor; Kohlenstoffbasierte Schicht
Institutions of the University: Faculties > Faculty of Engineering Science > Chair Engineering Design and CAD
Faculties > Faculty of Engineering Science > Chair Engineering Design and CAD > Chair Engineering Design and CAD - Univ.-Prof. Dr.-Ing. Frank Rieg
Profile Fields > Advanced Fields > Advanced Materials
Profile Fields > Emerging Fields > Energy Research and Energy Technology
Result of work at the UBT: No
DDC Subjects: 600 Technology, medicine, applied sciences > 620 Engineering
Date Deposited: 14 Sep 2020 10:32
Last Modified: 14 Sep 2020 10:32
URI: https://eref.uni-bayreuth.de/id/eprint/56968