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R. Doll, K. Partes, F. Vollertsen 4. Kolloquium Mikroproduktion Hrsg.: F. Vollertsen, S. Büttgenbach, O. Kraft, W. Michaeli BIAS-Verlag, 2009 Untersuchung der Anpresskraft und der Reibgeschwindigkeit auf das Reibverhalten lasergenerierter Bauteile auf Kobaltbasis R. Doll, K. Partes, F. Vollertsen Bremer Institut für angewandte Strahltechnik GmbH, Bremen Während im sogenannten Makrobereich die Kaltumformung ein etabliertes Verfahren ist, hat sie sich im Mikrobereich noch nicht durchgesetzt. Dies hängt unter anderem mit den geänderten tribologischen Beanspruchungen der Werkzeuge durch Losgrößen von mehreren 106 Teilen pro Jahr zusammen. Die tribologischen Beanspruchungen erhöhen den Verschleiß der eingesetzten Werkzeuge und reduzieren damit deren Lebensdauer. Eine Möglichkeit den Verschleiß zu minimieren ist die Erzeugung eines optimierten Werkstoffflusses am umzuformenden Material indem das Reibverhalten durch eine gezielte Veränderung der chemischen Zusammensetzung in den Kontaktflächen beeinflusst wird. Die folgende Studie untersucht das trockene Reibverhalten von lasergenerierten Bauteilen aus Stellite 21 und Stahl (1.4310) in Abhängigkeit der Anpresskraft und der Reibgeschwindigkeit. 1 Einleitung Im Rahmen des SFB 747 Mikrokaltumformen werden unter anderem Werkzeuge für das Mikrotiefziehen und das Mikrorundkneten entwickelt. Dabei steht die Untersuchung der möglichen Einflussnahme auf einen optimierten Werkstofffluss beim Umformen im Vordergrund. Zum Beispiel wird beim Makrotiefziehen von komplexeren Bauteilgeometrien der Werkstofffluss partiell mit Hilfe von Ziehsicken gehemmt. Damit soll eine gleichmäßige Wanddicke des Bauteils erreicht werden. Eine alternative Methode ist die lokal unterschiedliche Schmierung des Werkzeuges. Diese beiden Einflussmöglichkeiten können aufgrund der Größenverhältnisse, die beim Mikrotiefziehen vorliegen, schlecht oder nur unter hohem Kostenaufwand angewandt werden. Eine alternative Lösung wäre der Einsatz von zwei unterschiedlichen Werkstoffen mit unterschiedlichen Reibzahlen im selben Werkzeug, die den Werkstofffluss, beispielsweise eines Bleches, lokal unterschiedlich beeinflussen. Eine gezielt eingestellte heterogene Werkstoffzusammensetzung des Werkzeuges soll generiert werden. Dafür soll ein Lasergenerierprozess, das Selektive LaserschMelzen (SLM), eingesetzt werden. Das SLM ist ein schichtweiser Generierprozess, bei dem aus einem umgewandelten CADModell direkt ein Bauteil erzeugt wird. Hierbei wird das CAD-Modell elektronisch in mehrere, gleich große Schichten unterteilt. Ein dreidimensionales Fertigungsproblem wird so in einer Vielzahl von zweidimensionalen, einfachen, sich wiederholenden Schritten unterteilt, die nacheinander abgearbeitet werden. Die Schichthöhe wird durch einen höhenverstellbaren Tisch eingestellt, der sich jeweils um die Schichthöhe senkt. Im selektiven Laserschmelzen R. Doll, K. Partes, F. Vollertsen werden die einzelnen Schichten aus einem schmelzbaren Pulver gebildet, die Struktur wird mittels eines Lasers erzeugt. Damit bietet das SLM-Verfahren die Möglichkeit, aus einem Pulverbett Funktionsbauteile zu erstellen. Dabei können nahezu beliebige Geometrien, z.B. mit Überhängen, erzeugt werden. Eine Evaluierung der unterschiedlichen Einflussmöglichkeiten auf die Bauteilqualität wurde in unterschiedlichen Arbeiten behandelt. So beschrieb Van Elsen die wichtigsten Einflussmöglichkeiten für das selektive Laserschmelzen. Hierbei konnten 12 wichtige Parameter identifiziert werden, die teilweise anlagenabhängig und teilweise frei einstellbar waren, vgl. [1]. Die Arbeit unterstützte die Beobachtungen von Kruth et al., dass schon leichte Variationen der Prozessparameter große Auswirkungen auf die Eigenschaften der generierten Bauteile hatten [2]. Die Arbeitsgruppe untersuchte dieses Verhalten anhand unterschiedlicher Eigenschaften, wie zum Beispiel der Porosität. Auch Rehme und Emmelmann untersuchten die Einflussmöglichkeiten auf die Bauteilqualität. Der Schwerpunkt ihrer Arbeit lag auf der Reproduzierbarkeit der erwünschten Eigenschaften. Hierbei wurden verschiedene Planungsregeln für den Bau von Bauteilen formuliert, um optimierte Eigenschaften erzeugen zu können [3]. Die Arbeiten zeigten, dass je nach eingesetzten Materialien ein stabiles Prozessfenster für gewünschte Bauteilqualitäten eng gefasst war. Bei der Generierung von Werkzeugen wird ein möglichst hartes und gleichzeitig verschleißbeständiges Gefüge angestrebt. Um defektfreie Werkzeuge herstellen zu können, sind Werkstoffe mit einem duktilen Charakter aufgrund der prozessbedingten entstehenden thermischen Spannungen von Vorteil. Das steht im Widerspruch zu den gewünschten Werkzeugeigenschaften und stellt eine der größten Herausforderungen bei der Etablierung dieses Verfahrens dar [4]. Es werden bereits diverse einkomponentige Werkstoffe für SLM-Bauteile verschiedener Anwendungen eingesetzt. Im Vordergrund stehen dabei Stahlsorten wie z.B. 1.4404 und 1.2343 oder TiAl6V4. Kruth et al. erarbeiteten eine Übersicht an verwendeten Materialien. Wilkes et al. verarbeiteten ZrO2 mittels SLM. Schwerpunkte lagen auf der Dichte des Materials und der Bruchzähigkeit [5, 6, 7]. Wenig untersucht ist bisher das Reibverhalten von SLM-generierten Werkzeugen. Dies ist besonders für den Werkzeugeinsatz beim Umformen von Interesse, da hier Reibverhalten zum Verschleiß und der Lebensdauer der produzierten Werkzeuge sowie zum Reibverhalten getroffen werden können. Ziel dieser Studie ist es, die Reibzahl lasergenerierter Materialien in Abhängigkeit des Anpressdruckes und der Reibgeschwindigkeit zu identifizieren. Als Werkstoff wurde Stellite 21, eine Kobaltbasislegierung, verwendet. Das Pulver dieser Legierung wurde für Beschichtungsverfahren entwickelt und wies daher eine gute Eignung für den gewählten Verarbeitungsprozess auf. 2 Experimentelle Durchführung 2.1 SLM Im vorliegenden Fall wurde ein SLM Realizer250 der Firma MTT benutzt. Das Prinzip des selektiven Laserschmelzens ist in Bild 1 dargestellt. Eine Auflistung der Maschineneinstellungen befindet sich in Tabelle 1. R. Doll, K. Partes, F. Vollertsen Bild 1: Prinzip Selektives Laser Schmelzen (SLM) Tabelle 1: Maschineneinstellungen des SLM Realizer250 Laser single mode Faserlaser Max. Laserleistung 200 W Strahlqualität M² = 1.1 Wellenlänge 1064 nm Laserstrahlsteuerung Optik 2D Scanner F-Theta Optik Brennweite Bauraum Heizplatte Prozessatmosphäre Substratplatte 250 mm 250*250*240 mm³ < 380 °C Argon 1.4301 Es wurden Proben aus Stellite 21, Korngröße -55 +20 µm, mittels SLM generiert. Die Abmessungen der hierfür erstellten CAD-Modelle waren 15x15x3 mm³. Die oberen Kanten wurden abgerundet, so dass die Funktionsfläche ca. 80 mm² besaß. Sämtliche Proben wurden mit dem gleichen Parametersatz generiert, um Einflüsse aus der Herstellung auszuschließen. Die lasergenerierten Körper wurden aus Stellite 21 mit 250 µs Belichtungszeit, 180 W Laserleistung, 50 µm Punktabstand, 75 µm Lagenhöhe und einer meanderförmigen Belichtungsstrategie erstellt. Diese Körper wurden als Reibkörper in einem Reibversuchsstand eingebaut. 2.2 Reibversuchsstand Für die Ermittlung der Reibzahlen wurde der nachfolgend beschriebene experimentelle Aufbau verwendet. Das Prinzip ist in Bild 2 dargestellt. Zwischen zwei lasergenerierte Proben R. Doll, K. Partes, F. Vollertsen wurde ein Streifen aus 1.4310 geklemmt und mit einer vorgegebenen Kraft, der Anpresskraft Fx, fixiert. Im vorliegenden Fall wurde mittels eines Federsystems die Anpresskraft am Anfang vorgegeben. Der realisierte Aufbau für die Probenhalterung ist in Bild 3 dargestellt. Der Streifen wurde mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit, der Zuggeschwindigkeit, zwischen den beiden Reibkörpern gezogen und die dafür benötigte Kraft Fy gemessen. Für die Reibzahlen wurden Zeitreihen aufgenommen, um Aufschluß über Streuung und systematische Veränderungen, z.B. aufgrund von Verschleiß zu erhalten. Die Berechnung der Reibzahlen erfolgte nach Gleichung 1. (1) Für die einzelnen Versuche wurden jeweils zwei identisch lasergenerierte Reibkörper poliert und eingesetzt. Deren Oberflächen wurden parallel zueinander ausgerichtet, um eine gleichmäßige Flächenpressung zu erreichen. Für die Bestimmung der Reibzahlen wurden drei unterschiedliche Anpressdrücke und drei unterschiedliche Zuggeschwindigkeiten verwendet. Für jede Kombination aus Anpressdruck und Reibgeschwindigkeit wurde eine Versuchsreihe durchgeführt, die aus zehn Streifenzugversuchen bestand. Die Reibkörper wurden währenddessen nicht gewechselt. Das Streifenmaterial war 1.4310 Unterlagsfolie der Firma Hasberg-Schneider. Unterlagsfolie wurde benutzt um eine konstante Dicke der Streifen zu garantieren. Laut Herstellerangaben beträgt die Dickentoleranz für die Streifen ±0,006 mm [8]. Die Zugfestigkeit ist mit 1600 – 1800 N/mm² angegeben. Weiterhin ist das Material blank gewalzt, die Härte beträgt 410 bis 520 HV. Eigene Messungen zeigten eine Oberflächenrauheit für Ra = 1,1 µm bzw. Rz = 2,2 µm in Walzrichtung. Die einzelnen Streifen hatten eine Dicke von 0,2 mm, Länge 100 mm, Breite 14 mm. Die Reiblänge betrug 20 mm pro einzelnen Streifen. In der nachfolgenden Tabelle 2 sind die Parameter für den Streifenzugversuch dargestellt. Die Versuche wurden ohne Schmiermittel durchgeführt, um die Bedingungen des angestrebten Umformprozesses möglichst gut nachzubilden; wegen der Problematik der Reinigung nach dem Umformen wird ein schmierstoffloser Prozess angestrebt. Die Proben wurden vor jeder Versuchsreihe mit Ethanol gereinigt und getrocknet. Nach jeder Versuchsreihe wurden die Reibkörper poliert, um den Ursprungszustand wiederherzustellen. Die Zuggeschwindigkeiten für die Streifen wurden konstant gehalten. Auswerteeinhei t Datenflus s Kraftmessdos e Kraftmessdose Fy Streifen Reibkörper Führun g Fx Bild 2: Prinzipienskizze Reibzahlbestimmung Anpresskraf t Fx R. Doll, K. Partes, F. Vollertsen Bild 3: Reibversuchsaufbau: Probenhalterung mit eingebauten Reibkörpern und Streifen. Die Messfrequenz für die Aufnahme der Kräfte betrug 100 Hz. Hiermit konnten beispielsweise bei einer Zuggeschwindigkeit von 0,2 mm/s und einer Zuglänge von 20 mm 10000 Messwerte je Kraftkomponente für die Berechnung der Reibzahl aufgenommen werden. Der Kraftverlauf sowie der daraus resultierende Reibzahlverlauf einer einzelnen Messung sind in Bild 4a und b exemplarisch dargestellt. Bild 4: a) Kraftverlauf über Reiblänge b) Reibzahlverlauf über Reiblänge. Anpresskraft 1 N/mm², Zuggeschwindigkeit 0,2 mm/s. Es wurde die gesamte Reiblänge von 20 mm für die Berechnung der Reibzahlen verwendet. Der Reibzahlverlauf, exemplarisch dargestellt in Bild 4b, wurde gemittelt. Die Kraft Fx ändert sich beim Start des Streifenzugversuches. Eine Nachregelung erfolgte nicht, da die Anpresskraft über ein mechanisches Federsystem aufgebracht wurde. Ein Einlaufverhalten wäre vielleicht eher an der Streuung zu identifizieren als an den mittleren Reibzahlen. Die Streuung setzt sich aus den Fehlern der Kräfte Fx und Fy zusammen und wurde in dieser Arbeit mittels der Gausschen Fehlerfortpflanzung zu einem Gesamtfehler für die Reibzahl errechnet. R. Doll, K. Partes, F. Vollertsen Tabelle 2: Parameter für den Reibversuch Anpressdruck 1; 5; 10 N/mm² Zuggeschwindigkeit 0,2; 1; 5 mm/s Streifenzugmaterial 1.4310 Unterlagsfolie Probenmaterial Schmierung 3 Stellite 21 ohne Ergebnisse Bild 5 zeigt die Mittelwerte der einzelnen Reibzahlverläufe über der Anzahl der gezogenen Streifen bei unterschiedlichen Anpressdrücken und Zuggeschwindigkeiten. Die Reibzahlen variieren unabhängig von Anpresskraft und Zuggeschwindigkeit zwischen 0,1 und 0,2. Dabei sind drei Fälle zu beobachten. Dies sind ein Abfall, ein Anstieg und ein konstanter Verlauf der Reibzahlen. Fall 1, ein Abfall kann in Bild 5e beobachtet werden. Dieser wird vor allem durch den Wert des Streifens 1 dieser Versuchsreihe vorgegeben. Die restlichen Werte schwanken zwischen 0,17 und 0,14. Ein Anstieg der Reibzahlen ist in Bild 5a, b und g zu erkennen. Diese unterscheiden sich in der Art des Anstiegs. Die Reibzahlen für den niedrigsten Anpressdruck und die niedrigste Zuggeschwindigkeit, aufgetragen in Bild 5a, pendeln sich ab dem vierten Wert auf einen konstanten Verlauf ein. Die ersten Werte zeigen hohe Streuungen. Die Reibzahlen in Bild 5b und g zeigen auch einen Anstieg. Dieser lässt sich jedoch besser durch einen Sprung beschreiben. Ein stufenförmiger Verlauf ist die Folge. Innerhalb des Sprunges erhöht sich gleichzeitig die Streuung der gemessenen Reibzahlmittelwerte. Ein konstanter Verlauf der Reibzahlen zeigt sich in den Bildern 5c, d, f, h und i. Die einzelnen Reibzahlmittelwerte variieren unter dem Wert 0,15. Einzelne Ausreißer existieren nach oben. R. Doll, K. Partes, F. Vollertsen Bild 5: Mittelwerte der Reibzahlverläufe, unterschiedliche Zuggeschwindigkeiten und Anpressdrücke Werden nur die Streuungen betrachtet so ist erkennbar, dass für den ersten Streifen die Streuung stärker ist als in den nachfolgenden Werten. Die Streuungen in 5c und 5h reihen sich nicht in dieses Verhalten ein. In 5c sind die Streuungen sehr klein, in 5h sind die Streuungen für alle Streifenzugversuche groß. Ein Einlaufverhalten zeigt sich deutlich an den Streuungen aber nicht an den Reibzahlen innerhalb einzelner Versuchsreihen. In Bild 6 sind die Reibzahlmittelwerte der einzelnen Versuchsreihen für die Anpresskräfte über die Zuggeschwindigkeiten zusammengefasst. Die Reibzahlmittelwerte variieren je nach Anpressdruck und Zuggeschwindigkeit zwischen 0,12 und 0,17. In Bild 6a und b ist ein Maximum bei 1 mm/s Zuggeschwindigkeit sichtbar. Die Streuungen lassen für diese beiden Tendenzen allerdings keine Aussage zu einem klaren Trend zu. Wird der Anpressdruck auf 10 N/mm² erhöht so sinkt der Reibzahlmittelwert mit steigender Zuggeschwindigkeit. R. Doll, K. Partes, F. Vollertsen Bild 6: Reibzahlmittelwerte der Anpresskräfte über die Zuggeschwindigkeit: a) 1 N/mm²; b) 5 N/mm², c) 10 N/mm². Eine von den Ausreißern bereinigte Auftragung ist in Bild 7 dargestellt, um mögliche Trends deutlicher darzustellen. Hierzu wurden die Reibzahlverläufe 5a und e bereinigt. In 5a wurden die ersten zwei Werte nicht in die Berechnung einbezogen. Reibzahlverlauf 5e ist ohne den ersten Wert dargestellt. Das Kriterium war eine hohe Abweichung der Reibzahl. Diese sollte um mindestens 30% von den übrigen Werten einer Versuchsreihe abweichen. Die sprunghaften Anstiege in 5b und g wurden nicht bereinigt, da hier mehrere aufeinander folgende Werte erhöhte Reibzahlen aufwiesen. Die Streuungen wurden nicht als Kriterium herangezogen. Ein lokales Maximum tritt bei allen drei Kurven bei 1 mm/s Zuggeschwindigkeit auf. Die Erhöhung der Zuggeschwindigkeit auf 5 mm/s erniedrigte den Reibzahlmittelwert nur gering und reduzierte die Streuung für 7a und c deutlich. Bild 7: Bereinigte Datenaufbereitung zur Verdeutlichung von Trends; a) 1N/mm²; b) 5 N/mm²; c) 10 N/mm². a) b) Bild 8: Reibkörperoberfläche, a): vor Versuch, b): nach Versuch; 1 N/mm² Anpressdruck, 1mm/s Zuggeschwindigkeit. R. Doll, K. Partes, F. Vollertsen Die verwendeten Reibkörperoberflächen für die Versuchsreihe 5b, 1mm/s Zuggeschwindigkeit und 1 N/mm² Anpresskraft, sind im Bild 8 dargestellt. In Bild 8b ist die Reibfläche nach der Versuchsreihe zu sehen. Nach der Versuchsreihe existieren einige Ablagerungen auf der Oberfläche der Reibkörper sowie ein großer Ausbruch. Die Ablagerungen waren nach jeder durchgeführten Versuchsreihe, unabhängig von den Reibzahlen, vorhanden. 4 Diskussion In der vorliegenden Untersuchung wurden die Reibzahlen in Abhängigkeit unterschiedlicher Anpressdrücke und Zuggeschwindigkeiten an der Materialkombination Stellite 21 und 1.4310 im schmiermittelfreien Zustand gemessen. Die Reibzahlen wurden in zwei unterschiedlichen Zusammenhängen interpretiert, zum einen als einzelne Mittelwerte eines Streifenzugversuches. Diese wurden innerhalb einer einzelnen Versuchsreihe interpretiert. Die Reibzahlen mehrerer aufeinander folgender Streifen einer Versuchsreihe wurden nochmals gemittelt. Als weiteres Maß für den Einfluss der Anpresskräfte und Zuggeschwindigkeiten wurden die Streuungen der Reibzahlen gewählt. Eine Abhängigkeit der Reibzahl von Anpresskraft und Zuggeschwindigkeit konnte festgestellt werden. Dies galt sowohl für die einzelnen Reibzahlen als auch für die Reibzahlmittelwerte einer Versuchsreihe. Die Streuungen der Reibzahlen konnten durch die Zuggeschwindigkeit beeinflusst werden. Die erhöhten Streuungen können die zwei folgenden möglichen Ursachen haben: Streifen und Reibkörper stehen nicht parallel zueinander Eine überproportionale Änderung der Kraft Fy Im ersten Fall würde der Streifen während des Streifenzugversuches nicht senkrecht gezogen werden. Die Möglichkeit bestände zum einen, dass die Streifen über eine Kante gezogen würden, zum anderen wäre eine ungleichmäße Flächenpressung die Folge. Die aufgezeichnete Kraft Fy bestände zudem auch aus einer x- und einer y-Komponente, die berechnet werden müssten. Die Parallelität der Backen wurde vor den einzelnen Versuchsreihen überprüft. Zudem wurden die Probenhalterung und die Halterung für die Streifen senkrecht zueinander ausgerichtet. Diese Effekte können als Ursache für die erhöhten Streuungen daher ausgeschlossen werden. Ändert sich während des Streifenzugverlaufes eine der Kräfte so lässt dies auf einen erhöhten Widerstand zwischen Streifenmaterial und Reibkörper schließen. Dieser kann sprunghaft oder kontinuierlich sein. Ein sprunghafter Anstieg kann mit einem Ausbruch in der Oberfläche, einer Verschweißung oder einem mechanischen Verhaken der Reibkörperoberfläche und des Streifenmaterials erklärt werden. Ein wachsender Anstieg der Reibzahl ist ein Hinweis auf einen adhäsiven Prozess. Streifen 3 der Versuchsreihe mit 1 N/mm² Anpressdruck und 0,2 mm/s Zuggeschwindigkeit zeigt eine solche Spur, vgl. Bild 9. Zusätzlich ist der Reibzahlverlauf dargestellt. Eine deutliche Verschleißspur ist auf dem Streifen zu erkennen. Der Reibzahlverlauf zeigt einen schwankenden Verlauf mit mehreren Maxima über die Reiblänge von 20 mm. Hierbei scheint sich der Widerstand des Streifens erhöht zu haben, bis sich der Streifen lösen konnte. R. Doll, K. Partes, F. Vollertsen Bild 9: Streifen 3, 1 N/mm², 1 mm/s; Reibzahlverlauf über Reiblänge. Die Reibzahlmittelwerte über die Zuggeschwindigkeiten sind für die einzelnen Anpresskräfte in Bild 6 und von Ausreißern bereinigt in Bild 7 dargestellt. Die unbereinigten Daten zeigten ein Maximum bei 1 mm/s Zuggeschwindigkeit an. Bei 10 N/mm² verschob sich das Maximum in Richtung der 0,2 mm/s Zuggeschwindigkeit. Jedoch war dieser Ausschlag im Vergleich zur Größenordnung der Reibzahlen sehr klein. Eine Bereinigung der Daten von den Ausreißern zeigte einen ähnlichen Verlauf für die Daten. Die Reibzahlmittelwerte lagen enger zusammen, deren Anordnung zeigte dieselben Ausschläge wie die unbereinigten Daten. Die Maxima lagen alle drei bei 1 mm/s Zuggeschwindigkeit. Eine Erhöhung der Anpresskraft um eine Größenordnung erniedrigte die Reibzahlmittelwerte von 0,17 auf 0,14. Diese Reduzierung ist vernachlässigbar, da die Reibzahlwerte sehr eng beieinander liegen. Die Reibzahlmittelwerte bewegten sich zwischen 0,14 und 0,12 bei einer Erhöhung der Zuggeschwindigkeit. Die steigende Zuggeschwindigkeit reduzierte jedoch die Streuung der Werte und hatte dadurch einen stabilisierenden Effekt auf die Reibzahlen. Für die Einstellung eines gleichmäßigen Reibverhaltens scheint daher eine hohe Anpresskraft sowie hohe Zuggeschwindigkeiten ratsam zu sein. Die Reibzahlen zeigen Ausreißer nach oben. Erhöhte Streuungen sind nicht nur bei diesen Ausreißern vorhanden. Die Ursache für die erhöhten Streuungen während einzelner Reibzahlmessungen ist die Änderung der Kraft Fy. Die wahrscheinliche Ursache hierfür ist der auftretende Verschleiß an den Reibkörpern und den Streifen aufgrund von Adhäsionsverschleiß durch Mikroverschweißungen. Messungen an Aluminiumstreifen zeigten ähnliche Reibzahlwerte an, vgl. [9]. Diese Untersuchungen wurden allerdings mit Schmierung durchgeführt. Messungen, die am selben Versuchsstand mit Stellite 21 an 1.4301 Streifenmaterial ohne Schmierung durchgeführt wurden, zeigten auch ähnliche Ergebnisse, vgl. [10]. Diese streuten allerdings in einem breiteren Bereich. 5 Schlussfolgerungen Die Reibzahl lasergenerierter Stellite 21 Bauteile wurde in Abhängigkeit der Zuggeschwindigkeit und des Anpressdruckes an 1.4310 gemessen. Auf Schmierung wurde hierbei verzichtet. Die ermittelten Reibzahlen variierten zwischen 0,1 und 0,2. Ein Einlaufverhalten konnte anhand der Streuung festgestellt werden. Die ersten Streifenzugversuche zeigten in der Regel höhere Streuungen an als die nachfolgenden Versuche. Die Abhängigkeit der Reibzahlen von der Anpresskraft und der Zuggeschwindigkeit waren im untersuchten Bereich sehr gering. Die Zuggeschwindigkeit reduzierte die Streuung. R. Doll, K. Partes, F. Vollertsen 6 Danksagung Wir danken insbesondere der Deutschen Forschungsgemeinschaft für die Finanzierung des Teilprojektes C1 des SFB 747 Mikrokaltumformen. Wir danken Fabiano Amorim für die experimentelle Unterstützung dieser Untersuchungen. 7 Literatur [1] M. Van Elsen: Complexity of Selective Laser Melting: a new optimisation approach; Dissertation, Katholieke Universiteit Leuven, 2007. 1-185 [2] J.P. Kruth; P. Peeters; T. Smolderen; J. Bonse; T. Laoui; L. Froyen: Comparison between CO2 and Nd: YAG lasers for use with selective laser sintering of steel-copper powders. International Journal for CAD (CAM Computional Graphics) 13, 1998, 95-110 [3] O. Rehme, C. Emmelmann: Reproducibility for properties of Selective Laser Melting Products, Proceedings of the Third International WLT Conference on Lasers in Manufacturing, AT-Fachverlag Gmbh, 2005, 227-232 [4] C. Emmelmann; O. Rehme; A. Daniel; A. Lorenz; W. Thölke: Laserinnovationen für den Werkzeug- und Formenbau, Schweizer Industrie-Magazin Maschinenbau, 2004, 1-6 [5] C. Over; W. Meiners; K. Wissenbach; M. Lindemann; J. Hutfless: Laser melting: a new approach for the direct manufacturing of metal parts and tools, Proc. of Euro-u Rapid, Int. User’s Conf. on Rapid Prototyping & Rapid Tooling & Rapid Manufacturing, 2002, 1-6 [6] J.P. Kruth; G. Levy; F. Klocke; T.H.C. Childs: Consolidation phenomena in laser and powder-bed based layered manufacturing. Annals of the CIRP, Vol. 56/2, 2007, 730759 [7] J. Wilkes; K. Wissenbach: Rapid manufacturing of ceramic components by selective laser melting. Proceedings of the Fourth International WLT-Conference on Lasers in Manufacturing, AT-Fachverlag GmbH, 2007, 207-211 [8] http://www.hasberg-schneider.de/deutsch/techinfo.html, date of last access: 13.07.09 [9] G. Habedank; Z. Hu; F. Vollertsen: Reibverhalten von Werkstoffen für Mikrotiefwerkzeuge. Reibung- und Verschleißprüfung, Vol 49, 2007, 1-6 [10] R. Doll, K. Partes, F. Vollertsen: Friction Measurements on Graded Metal Matrix Composites Generated by Selective Laser Melting, Proceedings of the Fifth International WLT-Conference on Lasers in Manufacturing, 2009, AT-Fachverlag GmbH, 189-194