Die nichtrostenden austenitischen Stahle werden in einer Vielzahl von Legierungstypen fur die unterschiedlichsten Betriebsbeanspruchungen in der industriellen Praxis eingesetzt. Neben der Haushaltsgeratetechnik finden diese Werkstoffe insbesondere Anwendung in der chemischen Industrie. Der Grundtyp X5 erNi 18 9 ist durch gute mechanische und physikalische Eigenschaften, chemische Bestandigkeit und eine ausreichende Korrosions- bestandigkeit gekennzeichnet. Die Anwendung dieser Werkstoffe setzt aber die Kenntnis des Werkstoffver- haltens und der Auswirkung verschiedenster Fertigungsverfahren auf die Gebrauchseigenschaften der Werkstucke voraus. Zur Fertigung von Bauteilen werden bei entsprechend hoher Stuckzahl die Verfahren der Umformtechnik wirtschaftlich eingesetzt, wobei in vielen Fallen dunnwandige Napfe aus nichtrostenden austenitischen Stahlen durch Tiefziehen hergestellt werden. Mit der Umformung ist aber eine Eigenschaftsanderung des Werkstoffes ver- bunden, wodurch die Gebrauchsfahigkeit der Werkstucke eingeschrankt werden kann. Daraus resultiert die Forderung, uber die fertigungstechnischen und betriebswirtschaftlichen Gesichtspunkte hinaus eine optimale Gebrauchs- fahigkeit der Werkstucke anzustreben und diese in die gesamtwirtschaft- liche Betrachtung der Fertigung eines Bauteils einzubeziehen. Die in Betracht kommenden Eigenschaftsanderungen sind in Bild 1 darge- stellt. Sie mussen fur die Beeinflussung der Gebrauchsfahigkeit nicht alle zugleich wirksam werden, koennen jedoch bei korrosiver Beanspruchung von entscheidender Bedeutung fur die Lebensdauer des Bauteils sein.

Die vorliegende Arbeit entstand wahrend meiner Tatig- keit als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fraunhofer- Institut fur Produktionstechnik und Automatisierung (IPA), Stuttgart. Mein besonderer Dank gilt dem Leiter des Instituts, Herrn Prof. Dr.-Ing. H.-J. Warnecke, fur seine grosszu- gige Unterstutzung und Foerderung, die entscheidend zur erfolgreichen Durchfuhrung dieser Arbeit beigetragen haben. Herrn Prof. Dr.-Ing. G. Pritschow danke ich fur die UEbernahme des Korreferats und fur die vielen wertvol- len Hinweise, die sich daraus ergaben. Aus dem grossen Kreis der Kollegen und Kolleginnen des Instituts, die mich durch ihre Mitarbeit und anregende Kritik unterstutzt haben, moechte ich insbesondere Dr.-Ing. E. Abele, Herrn P. Arns, Dipl.-Ing. D. Boley, Dipl.-Ing. M. Hoepf, Dr.-Ing. R.D. Schraft, Frau L. Schuhmacher sowie Dr.-Ing. M. Schweizer dankend er- wahnen. Ein besonderer Dank gilt ferner meiner Frau, die mir wahrend der Durchfuhrung der Arbeiten stets verstand- nisvoll und motivierend zur Seite stand.

Beim Kaltfliesspressen wird das Fliesspresswerkzeug durch die vorgangsbeding- ten Umformkrafte belastet. Diese Belastung bewirkt eine elastische Federung des Werkzeuges. Durch den Umformvorgang wird dem Werkstuck Arbeit zugefuhrt. Diese Umform- arbeit und die Reibarbeit an der Kontaktflache Werkstuck/Matrize fuhren im Werkzeug zu einer Temperaturerhoehung und damit zu einer Warmeausdehnung der Matrizenbohrung. Die radiale Aufweitung armierter Fliesspressmatrizen mit zylindrischer und abgesetzter Bohrung wurde unter mechanischer Belastung und Temperatureinwir- kung mit Hilfe der Finite-Elemente-Methode berechnet. Die Belastungssimu- lation erfolgte einerseits durch das Aufbringen eines hydrostatischen Innen- druckes entlang der Bohrungswand der Matrize und andererseits durch das Er- zwingen einer gewunschten Bohrungswandtemperatur. Variiert wurde der Innen- 2 druck zwischen 0

Glass plays an essential role in our lives and has done for centuries. Glass has not always been so ubiquitous and this book charts the development of the English glass industry from the medieval period to recent times. Medieval glass was a scarce, luxury material used to furnish the tables of the wealthiest members of society, and to glaze only churches and palaces. The industry was small and largely based in rural areas, where the necessary raw materials (in particular wood for fuel) were abundant. In the 16th century, glass manufacture increased and benefited from technological development (largely brought by immigrant glass makers). This encouraged a drop in prices for customers which probably helped to increase the demand for glass. Throughout the 17th century the English glass industry was transformed by the use of new coal-fuelled furnaces, and raw materials, especially seaweed and lead. By the 18th century, glass was routinely used to glaze houses even for the less wealthy members of society, store wine and beer, and serve drinks. The scientific analysis of glass and glass working waste from this period has advanced considerably in recent years and has enriched our understanding of the raw materials and technologies employed in glass manufacture.

Flexible Fertigungssysteme sind automatisierte Fertigungs- einrichtungen, die fUr den Einsatz im Bereich der Einzel- und Kleinserienfertigung entwickelt wurden. Sie sind gekenn- zeichnet durch ihre Fahigkeit, sich innerhalb eines begrenz- ten Teilespektrums selbsttatig an unterschiedliche Werk- stUcke und Fertigungsaufgaben anzupassen. Wah rend diese Entwicklungen bei spanenden Bearbeitungsver- fahren schon verstarkt Eingang in die Fertigung gefunden ha- ben [1 - 12], sind sie im Bereich umformender Fertigungsver- fahren bislang nur sehr vereinzelt anzutreffen. Wegen der in jUngster Zeit stark angestiegenen Energie- und Rohstoffkosten [13] sind Uberlegungen in Gang gekornrnen, das Konzept des fle- xiblen Fertigungssystems auch auf Technologien anzuwenden, bei denen ein vergleichsweise geringerer Aufwand fUr Material und Energie erforderlich ist, die also bei sparsamem Energie- und Rohstoffverbrauch groBe Teilespektren in kleinen StUck- zahlen und im Rahmen einer gewissen Flexibilitat wirtschaft- lich fertigen konnen. Ausgehend von diesem Sachverhalt untersuchte erstmalig KAISER [14] die Moglichkeiten einer Integration umformender Bearbei- tungsverfahren in flexible Fertigungssysteme. Die Analyse samtlicher Umformverfahren ergab dabei, daB grundsatzlich aIle ungebundenen Umformverfahren, d. h. solche mit kinematischer Gestalterzeugung und ferner einige gebundene Umformverfahren, das sind solche mit Abbildung der WerkstUckgeometrie am Werk- zeug, bei entsprechendem Teilespektrum in flexible Fertigungs- systeme einbezogen werden konnen.

Die technologischen und wirtschaftlichenVorz(lge des Schleifens im spitzenlosen Durchlaufverfahren konnen in der industriellen Fertigung oftmals nicht voll genutzt werden, da die ProzeBtechnologie Eigenhei- ten besitzt, die empirisch nur schwer zu beherrschen sind. Dazu ge- hort auch das VerschleiBverhalten der Schleifscheibe, des sen Kennt- nis die Grundlage zu einer optimalen ProzeBfo.hrung bildet. Ausgehend von den in vorangegangenen Untersuchungen /6,7/ hergelei- teten Kenngro/3en des Durchlaufschleifens, wurden zunachst die Ver- schleiBmeB-und -kenngroBen definiert. Dabei stellte sieh zum einen das momentane Abtragsverhaltnis G* und andererseits der bez. Ver- schleiBvolumenstrom Q' als bestgeeignet heraus. Denn beide GroBen s sind im Gegensatz zu den normalerweise verwendeten, hinreichend entkoppelt von Randbedingungen, wie z. B. dem aktuellen Schleifschei- bendurchmesser sowie der Schleifzeit. Eiite Literatur(lbersicht (lber VerschleiBuntersuchungen beim spitzen- losen Durchlaufschleifen ergab nur wenige Anhaltspunkte, so daB auf Ergebnisse beim kinematisch vergleichbaren AuBenrund-Umfang-Langs- schleifen zwischen Spitzen zur(1ckgegriffen werden muBte. Hier vorlie- gende Erkenntnisse lieBen sich direkt auf das Durchlaufschleifen und den hierbei auftretenden VerschleiBfortschritt bzw. die zeitliche An- derung des Schleifscheibenprofils (lbertragen. Die Vor-und Randbedingungen f(1r die nachfolgenden experimentellen Untersuchungen umfassen die Beschreibung -der Schleifmaschine -der Gestaltung und Auslegung des Schleifspaltes, -der geometrischen Stabilitat f(lr die geplanten Versuche, - 126 - -der Abrichtbedingungen sowie -der VerschleiBmeBvorrichtung. Dazu wurde im Rahmen dieser Arbeit ein neues MeBsystem entwickelt. da die tibliche Vorgehensweise mittels Abbildmethode wegen Auswer- teschwierigkeiten nicht eingeschlagen werden konnte. An die Abricht- pinole wird ein induktiver MeBtaster angebaut. tiber den es mit einer direkten. bertihrenden Messung (stehende Schleifscheibe) moglich ist. die jeweilige Scheibenkontur zu erfassen.

Das Buch hat sich zum Ziel gesetzt, die Fertigungsverfahren der DIN 8580 nach wirt- schaftlichen Punkten zu behandeln. Das muss, wegen der Fulle des Stoffes zwangslaufig dazu fuhren, dass die einzelnen Themenkomplexe oft nur angedeutet werden. Nur viel angewandte Verfahren werden beschrieben, weniger bekannte koennen nur erwahnt und Verfahren, die sich erst im Versuchsstadium befinden, konnten nicht angeftihrt werden. Das wirtschaftliche Fertigungsverfahren steht im Vordergrund. Hierbei ist von Bedeutung Werkstuckwerkstoff, Werkstuckform, Anzahl der Werk tucke, konkurrierende Be- arbeitungsverfahren, Werkzeuge, Schneidstoff, Schmierung, Werkzeugmaschine und Werkzeugmaschineneinstellung. Besonderer Wert wurde dabei auf die exemplarische Darstellung anhand viel benoetigter Teile gelegt. . Die Textftille war nur durch viele Ta ellen, knappe Beschreibung, viele Skizzen, die zusammen mit den Bildunterschriften zum Text nicht redundant sind, zu bewaltigen. Dabei war aber kein reines Tabellenwerk geplant, vielmehr sollte der Sinn der tabellarischen Darstellung in der Kurze der Darbietung liegen. Daher wurde auch z.B. in den einzelnen Kapiteln darauf verzichtet, Werte aus der Zerspantechnik oder Umformtechnik, die reine Maschineneinstellung betrafen, zu tabellieren. Auch hierfur sind Beispiele fur typische Prozesse aufgefuhrt. Gegenuber dem Text wurde im Zweifelsfalle der Skizze und dem Bild der Vorzug gegeben. Das geschah bewusst aus zwei Grunden: Skizzen benoetigen weniger Raum als Text um einen fertigungs-technisch- maschinenbaulichen Zusammenhang darzustellen und Skizzen sind letztlich doch das Ausdrucksmittel des "Maschinenbauers".

Die vorliegende Arbeit entstand wahrend meiner Tatigkeit als wissenschaftlicher Mitarbeiter am lnstitut fur Umformtechnik der Universitat Stuttgart. Herrn Professor Dr. -lng. K. Lange danke ich fur sein Vertrauen und seine wohlwollende Unterstutzung bei der Durchfuhrung dieser Arbeit. Fur die eingehende Durchsicht dieser Arbeit bin ich Herrn Pro- fessor Dr. -lng. H. Uetz zu Dank verpflichtet. Mein Dank gilt ferner Herrn Dipl. -lng. E. Dannenmann, der die- se Arbeit durch wertvolle Hinweise und Anregungen unterstutzt hat sowie allen Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern des lnsti- tuts fur Umformtechnik, die durch ihre tatige Hilfe zum Ge- lingen der Arbeit beigetragen haben. Ebenfalls danken mochte ich Herrn Dr. rer. nat. P. Schluter vom Max-Planck-lnstitut fUr Metallforschung in Stuttgart, der in groBzugiger Weise die Erstellung der REM-Aufnahmen und Schliffbilder ubernommen hat. Die Mittel zur Durchfuhrung dieser Arbeit wurden von der Deutschen Forschungsgesellschaft fur Blechbearbeitung e. V. zur Verfugung gestellt. Stuttgart, Juni 1983 Erhard Mossle Inhaltsverzeichnis Seite Verzeichnis der wichtigsten Abktirzungen 11 o Einleitung 13 Problematik des Ziehens von Blechen aus 15 Aluminiumlegierungen 1. 1 Ausgangssituation 15 1. 2 Stand der Kenntnisse 18 1. 2. 1 Beeinflussung von Oberflachen durch Umformen 18 1. 2. 2 EinfluB der Oberflachenbeschaffenheit von 25 Blechen auf den Ziehvorgang 1. 3 Zielsetzung der Arbeit 27 2 Experimentelle untersuchungen mit Blechen 31 aus Aluminiumlegierungen - Versuchsdurch- ftihrung 2. 1 Beschreibung der Oberflachenbeschaffenheit 33 2. 2 Ermittlung der Formanderungen 36 2. 3 Eigenschaften der untersuchten Aluminium- 37 legierungen Oberflachenveranderungen bei Zug- und 43 2. 4 Biegeversuchen 2.

==================== An Einkristallen aus Kupfer und Kupferlegierungen wurde die Intensitat der Schallemission (SE) wahrend plastischer Ver- formung .im Druckversuch zusammen mit der Verfestigungskurve aufgenommen. Dabei wurden die folgenden Parameter - die vor allem die Anordnung und Dichte der Versetzungen bzw. ihre Beweglichkeit bestimmen - variiert: - Kristallorientierung - Warmebehandlung vor der Verformung - Vorverformung auf anderen Gleitsystemen (durch Torsion) ohne und mit nachfolgender Erholungsgluhung - Probenvolumen o - Verformungstemperatur (Raumtemperatur bis 500 C) - Legierungsgehalt (bis zu 1% Ge bzw. Ni). Die SE-Intensitat sprach z.T. ausserst empfindlich auf AEnderun- gen dieser Parameter an. Als besonders einflussreich erwies sich die mit zunehmender Verfestigung zunehmende Versetzungsdichte sowie der Zusatz geloester Fremdatome schon in geringen Konzen- trationen. Beides verringert die SE-Intensitat erheblich. Im Bereich beginnender Verfestigung indiziert die SE deutlich AEnderungen in der Versetzungswechselwirkung. Die experimentellen Ergebnisse bestatigen wenigstens halbquan- titativ ein Modell fur die Erzeugung von SE bei plastischer Verformung, das von Details der Versetzungsbewegung ausgeht und fur hoehere Fliessspannungen T zu dem asymptotisch zu er- reichenden Grenzverhalten 2 Intensitat der SE I/T fuhrt.

Das Auftrennen von plattenformigen Werkstlicken aus Holz oder Holzwerkstoffen erfolgt vorwiegend mit Kreissageblattern. Dabei werden diese im Verhaltnis zum Durchmesser dlinnen Werk- zeuge mit hohen Drehzahlen eingesetzt und bei steigenden Vor- schubgeschwindigkeiten immer hoheren Belastungen unterworfen. Kreissageblatter sind bedingt durch ihre Geometrie und die Einsatzart - sie werden zwischen zwei Flansche auf einer Welle aufgespannt und rotieren mit hoher Drehzahl - anfallig auf die verschiedenen Einfllisse, die wahrend ihres Einsatzes auftreten. Dies sind u.a. die auf das Werkzeug einwirkenden Fliehkrafte, Temperaturunterschiede innerhalb des Blattes sowie Schnittkrafte und Beanspruchungen durch UnregelmaBigkeiten wahrend des Schneidvorganges. Urn diesen Belastungen entgegenzuwirken, werden Kreissageblatter yom Hersteller je nach Verwendungszweck und Einsatzbedingungen mit unterschiedlichen Vorspannungen versehen. Dies gilt sowohl flir unbestlickte sowie mit Hartmetall bestlickte Holzkreissage- blatter, als auch flir Steinsagen, Metallsagen und Trennsagen. Die in das Werkzeug eingebrachten Spannungen sind erforderlich, urn einmal die beim Schneiden auftretenden Spannungen infolge Erwarmung der AuBenzone auszugleichen und zum anderen die Spannungen, die durch Fliehkrafte und Schnittkrafte wahrend des Arbeitsablaufes entstehen, zu kompensieren. Die Wahl der geeigneten Vorspannung ist also Voraussetzung flir das optimale Arbeitsverhalten des Werkzeuges. Beim Kreissagen von Holz und Holzwerkstoffen wird die Glite der erzeugten Schnittflachen von dem Schwingungsverhalten und der axialen Steifheit der Kreissageblatter entscheidend beeinfluBt. Das Schwingungsverhalten und die Steifheit sind neben den Werk- stoffkonstanten (z.B. Harte) und den Einspannbedingungen unter - anderem von den Abmessungen der Kreissageb1atter sowie von deren Spannungszustand abhangig.

1m Verhaltnis zu den Berechnungen der Spannungs- und Verfor- mungseigenschaften im Stahl- und Stahlbeton stellen Aussagen liber Festigkeiten, Verformungsverhalten, Zerstorungsanfallig- keit und darnit auch Lebensdauer einer StraBenkonstruktion ein ungleich groBeres Problem dar. Das Verhalten einer bituminosen StraBenkonstruktion unter dyna- mischer Belastung aus Verkehr wird von einer langen Reihe kom- plex untereinander abhangiger Eigenschaften und deren Anderungen bestirnrnt, angefangen bei den mineralogisch-petrographischen Merkrnalen der Ausgangsgesteine liber deren Gewinnungsart, Weiter- behandlung und Mischung sowie Einbettung in ein Bindemittel bis hin zur Art des Bindemittels, des sen Verarbeitung und schlieB- lich zum Einbau des dreiphasigen Systems selbst. Die Einbeziehung dieser und aller weiteren moglichen Parameter in eine echte Bemessung im Sinne einer exakten Anwendung der Gesetze der Mechanik stellt ein wahrscheinlich unmogliches Unterfangen dar. Die Losung des Problems wird erleichtert - aber darnit weniger exakt - wenn eine Anzahl schwierig zu beschreibender EinfluBgroBen eliminiert wird, und die GroBe des Einflusses der librigen Merkmale auf eine zu fordernde Dicke nach statistischen Ansatzen mit Hilfe multipler Re- gression in ein Modell gefaBt wird. SolchermaBen im Sinne der Wahrscheinlichkeitsrechnung erstellte Theorien werden als stochastische Modelle bezeichnet. Die Erstellung eines solchen Bemessungsmodells wurde bereits im AASHO-Road-Test [17J und ahnlichen untersuchungen dargestellt.

Die nachfolgend beschriebenen Untersuchungen wurden im wesentlichen von dem Ministerium fUr Wissenschaft und Forschung des Landes Nordrhein-Westfalen finanziert. (Forschungsauftrag FA 6813) Arbeitstitel: "Verbesserung der FlieBfahigkeit hochgefU1lter Formmassen beim SpritzgieBen, Extrudieren und Beschichten mittels Rakel. " Der vorliegende Bericht ist der SchluBbericht dieses Forschungs- auftrages. Die Kosten der Anfangsuntersuchungen wurden von der Fordervereini- gung des Institutes fur Kunststoffverarbeitung getragen. Den betreffenden Stellen gilt unser Dank fur die finanzielle Unter- stutzung. Dartiber hi, naus gilt unser Dank all den Firmen, die durch Bereitstellung von Kunststoff- und FU1lstoffmaterial und sonstigen Sachmitteln diese Arbeit unterstutzt haben. Danken mochten wir auch den Mitarbeitern des IKV und Student en der RWTH Aachen, sowie Mitgliedern unserer Fachbeiratsgruppe "SpritzgieBen", die durch Rat und Tat zur vorliegenden Arbeit beigetragen haben. 1. Einleitung 2. Darstellung der erzielten Ergebnisse 3 Rheologisches Verhalten gefullter 5 UP-Harz- und PVC-Paste-Systeme 3. 1 Versuchsmaterialien 5 3. 2 Mechanismus der Viskositatsbeeinflussung 6 Ohne Wechselwirkung zwischen Polymer und Fullstoff 3. 2. 1 7 3. 2. 2 Wechselwirkung zwischen Fullstoffpartikeln 8 Wechselwirkung zwischen Polymer und Fullstoff 3. 2. 3 12 Strukturviskositat 3. 3 13 3. 4 KonzentrationseinfluB 15 Thixotropie 3. 5 17 3. 5. 1 EinfluB der Schergeschl'lindigkei t auf das 18 thixotrope FlieBverhalten 21 Strukturaufbau 4. Folgerungen aus dem rheologischen Verhalten fur 23 den Einsatz oszillierender FlieBvorgange Verwendung von Ultraschall zur Beeinflussung 26 der Stromung 5.