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      Influence of Tool Properties on the Thermomechanical Load during Turning of Hybrid Components and the Resulting Surface Properties Translated title: Einfluss von Werkzeugeigenschaften auf die thermomechanische Belastung beim Außenlängsdrehen hybrider Bauteile und die resultierenden Oberflächeneigenschaften

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          Abstract

          The increasing demands of the desire for even more high quality products in terms of lower weight, compact design and higher resistance towards stresses require the optimization of existing products through further developments. By combining of two or more materials, for example high-strength steel and aluminium, to one compound hybrid solid components can be manufactured with locally adapted properties and functions. The cutting process as the final step in the process chain significantly influences the performance and lifetime of such components through the produced surface and subsurface properties. The choice of a suitable tool for setting defined subsurface and surface properties turns out to be very difficult and has not been investigated sufficiently for hybrid components so far. The tool should generate the highest possible compressive residual stresses in the component with good surface quality. Therefore, this paper investigates and discusses the influence of different inserts with varying cutting nose radii as well as substrate and coating materials on process forces, process temperatures and surface roughness.

          Kurzfassung

          Die zunehmenden Anforderungen durch den Wunsch nach immer leistungsfähigeren Produkten, einem geringeren Bauteilgewicht, einer kompakteren Bauweise sowie einer höheren Widerstandsfähigkeit gegenüber Beanspruchungen verlangen die Optimierung bestehender Produkte durch Weiterentwicklungen. Durch die Kombination von zwei oder mehr Werkstoffen zu einem Werkstoffverbund, z. B. Hochleistungsstahl und Aluminium, können hybride Massivbauteile mit lokal angepassten Eigenschaften und Funktionen gefertigt werden. Die Zerspanung nimmt dabei als finaler Schritt in der Prozesskette, über die hergestellten Oberflächen- und Randzoneneigenschaften, maßgeblich Einfluss auf das Einsatzverhalten und die Lebensdauer solcher Bauteile. Die Wahl eines geeigneten Werkzeugs zur Einstellung von definierten Randzonen- und Oberflächeneigenschaften gestaltet sich als sehr schwierig und wurde bislang für hybride Bauteile nicht hinreichend untersucht. Das Werkzeug soll möglichst hohe Druckeigenspannungen im Bauteil bei guter Oberflächenqualität erzeugen. Daher wird in diesem Beitrag der Einfluss von unterschiedlichen Wendeschneidplatten mit variierenden Schneideckenradien sowie Substrat- und Beschichtungswerkstoffen auf Prozesskräfte, Prozesstemperaturen und Oberflächenrauheit untersucht und diskutiert.

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          Residual Stresses — Measurement and Causes in Machining Processes

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            The effect of machined topography and integrity on fatigue life

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              Surface integrity in material removal processes: Recent advances

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                Author and article information

                Journal
                htme
                HTM Journal of Heat Treatment and Materials
                Carl Hanser Verlag
                1867-2493
                2194-1831
                16 August 2018
                : 73
                : 4
                : 223-231
                Affiliations
                1 Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen (IFW), Leibniz Universität Hannover, Produktionstechnisches Zentrum, An der Universität 2, 30823 Garbsen
                Author notes
                Article
                HT110357
                10.3139/105.110357
                © 2018, Carl Hanser Verlag, München
                Page count
                References: 14, Pages: 9
                Product
                Self URI (journal page): http://www.hanser-elibrary.com/loi/htme
                Categories
                Scientific Contributions/Fachbeiträge

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