Grund­lagen­unter­suchungen zum Einsatzverhalten beschichteter HSS-Mikrofräser

Beschreibung / Inhalt der anstehenden Arbeiten:

Mikrofräsprozesse stellen im Bereich der Mikrosystemtechnik ein vorteilhaftes Verfahren dar, um Bauteile mit hervorragende Oberflächenqualitäten bei gleichzeitig hohen Abtragsraten sowie geringen thermischen Beeinflussungen herzustellen. Aufgrund der hohen Beanspruchungen im Prozess kommen fast ausschließlich filigrane Werkzeuge (d ≤ 1 mm) aus Vollhartmetall (VHM) zum Einsatz. Um die Standzeit und damit die Leistungsfähigkeit der Werkzeuge weiter zu erhöhen werden Beschichtungen z.B. mittels PVD (Physical Vapor Deposition) aufgetragen. Im Gegensatz dazu finden Werkzeuge aus Schnellarbeitsstahl (HSS) in der Mikrozerspanung deutlich seltener und meist ohne Beschichtung Anwendung.

Aus wirtschaftlichen und umwelttechnischen Gründen ist es sinnvoll, den Einsatz kritischer Rohstoffe wie Wolfram und Kobalt zu reduzieren und durch kostengünstigere Alternativen zu ersetzen. Im Rahmen dieser Projektarbeit sollen daher Einsatzversuche mit HSS Mikrofräser durchgeführt werden, die eine Beschichtungen aufweisen. Für unterschiedliche Anwendungsfälle in Form von Werkstückmaterialien, sollen verschiedene Dünnschichtsysteme eingesetzt werden, um mögliche Potentiale der HSS Werkzeuge mit den jeweiligen Beschichtungen zu identifizieren.  Neben den Prozesskräften und der erreichten Standzeit werden auch die erzielbaren Oberflächenkennwerte der bearbeiteten Werkstücke untersucht.

Diese Arbeit ermöglicht...

• selbstständiges Arbeiten
• den Umgang mit Werkzeugmaschinen
• das Sammeln von Erfahrungen zur Durchführung systematischer Fräsversuche
• das Sammeln von Erfahrungen im Bereich der Mikrozerspanung

Diese Arbeit ist geeignet…

• als Projektarbeit für die Studiengänge MB, Wirt.-Ing oder andere naturwissenschaftliche Studiengänge
• für Studierende mit Interesse an praktischen Versuchstätigkeiten sowie Grundkenntnissen im Bereich der Zerspanung