Funktionalisierung additiv gefertigter Presshärtewerkzeuge

Dieses Projekt untersucht die Herstellung von Presshärtungswerkzeugen durch eine neuartige Kombination additiver Fertigungsverfahren (Direct Energy Deposition und Selektives Laserschmelzen) sowie Glattwalzen der Kontaktflächen. Der Fokus liegt auf der quantitativen Analyse der Wechselwirkungen zwischen den Prozessen. Übertragbare Gestaltungsprinzipien für komplexe Geometrien mit lokal variierenden Eigenschaften wie Härte und Dicke werden daraus abgeleitet. Ein besonderes Augenmerk wird auf den Einfluss der Oberflächentexturierung auf den Wärmeübergang und die Druckverteilung zwischen Werkstück und Werkzeug gelegt. Die Rolle interner Kühlkanäle und wärmespeichernder Hohlräume für den thermischen Verlauf und die strukturelle Integrität des Werkzeuges werden untersucht. Einschränkungen der additiven Fertigung, wie minimale Kühlkanalgrößen beim Laser-Pulverbeschichten im Vergleich zum Selektiven Laserschmelzen, werden ebenfalls berücksichtigt. Als Ziel dieses Projekts, werden die Vorteile beider additiven Fertigungsverfahren für eine ressourceneffiziente Werkzeugproduktion genutzt. Die Ergebnisse werden in ein Modell integriert, das Bauteileigenschaften mit den Fertigungsanforderungen verknüpft und die Grundlage für die werkzeugseitige Umsetzung des selektiven Presshärtens bildet.

Dardaei Joghan, H., Hölker-Jäger, R., Komodromos, A., Tekkaya, A.E., 2023. Hybrid additive manufacturing of forming tools. Automotive innovation 6, 311–323. doi.org/10.1007/s42154-023-00239-y

Komodromos, A., Kolpak, F., Tekkaya, A.E., 2022. Manufacturing of integrated cooling channels by directed energy deposition for hot stamping tools with ball burnished surfaces. BHM Berg- und Hüttenmännische Monatshefte 167, 428–434. doi.org/10.1007/s00501-022-01264-w

Komodromos, A., Grodotzki, J., Kolpak, F., Erman Tekkaya, A., 2024, Characterization of Tool Surface Properties Generated by Directed Energy Deposition and Subsequent Ball Burnishing. Journal of Manufacturing Science and Engineering 146, doi.org/10.1115/1.4063736