Recenze Fertigung und Bewertung deterministischer Oberflächenmikrostrukturen zur Beeinflussung des tribologischen Verhaltens von Stahl-B

1 Einleitung 2 Stand der Wissenschaft und Technik 2.1 Tribologische Grundlagen 2.1.1 Tribologische Systeme 2.1.2 Reibungszustände 2.1.3 Verschleiß 2.1.4 Tribologische Prüftechnik 2.1.5 Reibungs- und Verschleißkenngrößen 2.1.6 Metallische Gleitlagerwerkstoffe 2.2 Mikrostrukturierung tribologisch beanspruchter Oberflächen 2.2.1 Geometrische Systematisierung 2.2.2 Tribologische Wirkungsweise 2.2.3 Gestaltung, Auslegung und Dimensionierung 2.3 Fertigungsverfahren zur Oberflächenmikrostrukturierung 2.3.1 Umformende Verfahren 2.3.2 Trennende Verfahren 2.3.3 Ökonomische Aspekte 3 Handlungsbedarf, Zielstellung und Vorgehensweise 3.1 Handlungsbedarf 3.2 Zielstellung und Vorgehensweise 4 Planung und Durchführung der Experimente 4.1 Vorbetrachtungen 4.1.1 Festlegung des tribologischen Systems 4.1.2 Mikrostrukturform, -geometrie und -anordnung 4.1.3 Experimentelle Realisierung 4.2 Eingesetzte Maschinen und Messtechnik 4.2.1 Prototypenanlage Jet-ECM 4.2.2 Präzisionsdrehmaschine Spinner PD32 4.2.3 Labortribometer Wazau TRM 500 4.2.4 3D-Laserscanning-Mikroskop Keyence VK-9700 4.3 Probenherstellung und -charakterisierung 4.3.1 Probenherstellung 4.3.2 Probencharakterisierung 5 Auswertung der Grundlagenexperimente 63 5.1 Prozesscharakterisierung 5.1.1 Verfahren 5.1.2 Prozessrelevante Parameter und Bearbeitungsgeschwindigkeit 5.1.3 Bewertung der Bearbeitungsergebnisse 5.2 Oberflächengestaltung 5.3 Tribologische Untersuchungen 5.3.1 Vollflächige Strukturierung des Bronzereibkörpers 5.3.2 Vollflächige Strukturierung des Stahlreibkörpers 5.3.3 Partielle Strukturierung des Bronzereibkörpers 5.4 Handlungsempfehlungen 6 Implementierung in einen serienfähigen Prozess 6.1 Prozesscharakterisierung 6.1.1 Verfahren 6.1.2 Prozessrelevante Parameter und Bearbeitungsgeschwindigkeit 6.1.3 Theoretische Betrachtungen 6.1.4 Bewertung der Bearbeitungsergebnisse 6.2 Oberflächengestaltung 6.3 Tribologische Untersuchungen 6.3.1 Vollflächige Strukturierung des Bronzereibkörpers 6.3.2 Vollflächige Strukturierung des Stahlreibkörpers 6.4 Handlungsempfehlungen 7 Diskussion und Bewertung der Ergebnisse 7.1 Vergleich der betrachteten Fertigungsverfahren 7.2 Übertragbarkeit der Ergebnisse auf andere Tribosysteme 7.3 Optimierungsansätze und Weiterentwicklungsmöglichkeiten 8 Zusammenfassung und Ausblick Literaturverzeichnis A Anhang A.1 Ringhalter für die tribologischen Experimente A.2 Herleitung der Bearbeitungskenngrößen bei der ultraschallüberlagerten Drehbearbeitung A.3 Spezifikation der eingesetzten Drehwerkzeuge A.4 Berechnung der Oberflächenfeingestalt mit messtechnisch erfasster Werkzeuggeometrie schovat popis