Auswirkungen mechanischer Oberflächenbehandlungen auf die Randschichteigenschaften mikrostrukturierter Formeinsätze

Das Ziel dieser Arbeit ist die Oberflächen- bzw. Randschichtcharakterisierung von Formeinsätzen für das Mikropulverspritzgießen, die durch die Fertigungsverfahren Mikrofräsen, Mikrofunkenerosion und Mikrolaserablation hergestellt und mittels anschließender Feinstbearbeitung, Mikrostrahlen bzw. Ultraschall-Nassstrahlen, nachbearbeitet wurden. Das Optimierungspotential der jeweiligen Feinstbearbeitungsverfahren soll dabei in Bezug auf den Ausgangszustand sowie auf den verwendeten Werkstoff durch Analyse der Einflussgrößen auf den Randschichtzustand aufgezeigt werden. Eine Strategie zu einer optimierten Prozesskette zur Herstellung von Formeinsätzen für das Mikropulverspritzgießen inklusive der Werkstoffauswahl soll dabei abgeleitet werden. Diese Arbeit gliedert sich in 10 Kapitel. Nach dieser Einleitung werden in Kapitel 2 die Grundlagen und der aktuelle Stand der Technik für die Strukturierungsverfahren Mikrofräsen, Mikrofunkenerosion und Laserablation sowie für die Feinstbearbeitungsverfahren Mikrostrahlen und Ultraschall-Nassstrahlen mit dem Schwerpunkt „Oberflächencharakteristika“ dargestellt. Es folgt in Kapitel 3 die Vorstellung der untersuchten Werkstoffe sowie der Probengeometrien und in Kapitel 4 die Beschreibung der Versuchseinrichtungen sowie der Versuchsdurchführungen. Die Ergebnisse (Kapitel 5 bis 7) sind in der ersten Ebene eingeteilt in Strukturierungsverfahren und Feinstbearbeitungsverfahren. In der zweiten Ebene werden die drei verwendeten Werkstoffe nacheinander behandelt. Die Untersuchung einer Verfahrenskombination aus beiden Feinstbearbeitungsverfahren wird in Kapitel 8 behandelt. In Kapitel 9 findet eine abschließende Bewertung der Ergebnisse für den jeweiligen Werkstoff statt. Eine Zusammenfassung in Kapitel 10 schließt diese Arbeit ab.