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M: Metallphysik

M 18: Mechanische Eigenschaften IV

M 18.5: Fachvortrag

Tuesday, March 27, 2001, 16:15–16:30, S5.3

Hochgeschwindigkeitszerspanung in Karbonstahl CK45 — •Matz Haaks¹, Karl Maier¹, Ingo Müller¹, Jan Plöger², Hans Tönshoff² und Christiane Zamponi¹ — ¹Institut für Strahlen- und Kernphysik, Nußallee 14-16, 53115 Bonn — ²Institut für Fertigungstechnik u. spanende Werkzeugmaschinen. Schloßwerdersrt. 5, 30159 Hannover

Als ein neueres Gebiet der Fertigungstechnik wird die Hochgeschwindigkeitsbearbeitung (high speed cutting, HSC) zur Zeit intensiv diskutiert und erforscht. Dabei sind elementare Prozesse, wie die Spanbildung und Werkstückdeformation noch weitgehend unverstanden. Um die zu Grunde liegenden Mechanismen zu klären, wird intensiv an der Finite-Elemente-Modellierung (FEM) der Spanbildung gearbeitet. Hier stellt sich jedoch das Problem, daß die FEM-Modelle bislang lediglich anhand makroskopischer Größen wie Spanform und Kräften parametrisiert werden können. Mit der ortsaufgelösten Positronenannihilationsspektroskopie (OPAS) gelingt es, lokale Aussagen über den Verformungszustand in der Umgebung des Schnittes zu machen und daraus Parameter für eine Modellbildung zu gewinnen. Der Zusammenhang des lokal ermittelten S-Parameters der OPAS mit der Schubspannung wird durch Zugversuche an Proben desselben Materials bestimmt. Als weiterer Indikator für die Vorgänge während der Spanbildung werden röntgenographische Eigenspannungsmessungen herangezogen. Untersucht wird der reine Karbonstahl CK 45 der sich erstens durch seine einfache chemische Zusammensetzung als Modellsystem eignet, aber auch als Werkzeugstahl in der Industrie Anwendung findet.