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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, die zur Umformung von metallischen Werkstoffen einsetzbar ist. Die Erfindung betrifft demnach eine Vorrichtung zur Biegeumformung wie der Druckumformung, beispielsweise durch Flächenwalzen, der Zugumformung, beispielsweise durch Streckziehen und/oder der Zugdruckumformung, beispielsweise zum Tiefziehen. Ebenso betrifft die Erfindung ein mit der Vorrichtung durchgeführtes Verfahren.
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Beim Umformen von Metallen, insbesondere bei der Blechumformung werden Werkstücke durch plastisches Verformen hergestellt. Dazu wird ein flächiges Blech, beispielsweise auf einem Pressentisch einer Bearbeitung durch ein Werkzeug, beispielsweise einen Pressenstößel unterworfen. Bei diesem Prozess werden die Oberflächen des Werkzeugs mit reibungsvermindernden Mittel wie Zieh- und Umformölen behandelt, damit Riefenbildung, Risse und Druckstellen auf dem umzuformenden Metall und/oder dem Werkzeug durch eine verminderte Reibung vermieden oder zumindest abgemildert werden. Durch den Einsatz der reibungsvermindernden Mittel reduziert sich auch die Reibungs- und Umformwärme und die Vorrichtung arbeitet deshalb energiesparender.
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Bei der Verwendung der bekannten reibungsvermindernden Mittel wie Öle kommt es in nachteiliger Weise zur Verschleppung. Die Öle tropfen vom umzuformenden Bauteil ab, werden bei Einsatz höherer Drücke verdrängt und/oder sie werden bei Übertrag durch Aufsprühen als Aerosol in die Umgebung abgegeben. Vor dem Umformen wird das Öl auf die Werkzeuge und/oder auf das Bauteil aufgebracht und nach dem Umformprozess ist es erforderlich Werkzeug und/oder Bauteil in aufwändigen Verfahren vom Öl wieder zu reinigen.
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Zur Vermeidung dieser, zusätzlich zur Umformung erforderlichen Prozessschritte, werden auch Trockenschmierstoffe eingesetzt, die jedoch aufwändiger sind in der Aufbringung als die öle und in der Regel auch eine, der Umformung nachgeschaltete, Reinigung erfordern.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und insbesondere eine Vorrichtung zur Umformung von metallischen Bauteilen zur Verfügung zu stellen, durch die eine verminderte Reibung zwischen Werkzeug und umzuformendem Werkstück realisierbar ist, ohne dass die Vorrichtung durch trockene Schmierstoffe und/oder Öle verschmutzt wird.
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Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, wie er in den Ansprüchen und der Beschreibung offenbart wird, gelöst.
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Entsprechend ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zur Umformung von metallischen Bauteilen, die Werkzeuge zur Umformung wie einen Pressetisch und einen Pressestößel umfasst, wobei ein Plasmaerzeugungsmodul vorgesehen ist, durch das zumindest eine Oberfläche eines Werkzeugs zur Umformung und/oder des umzuformenden metallischen Bauteils mit einem Atmosphärendruck-Plasma behandelbar und/oder beschichtbar ist.
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Es wurde festgestellt, dass mit einem Plasmaerzeugungsmodul, insbesondere einem, das unter Atmosphärendruck arbeitet, also nicht zwingend eine abgeschlossene Druckkammer zur Plasmaerzeugung erfordert, eine gleichmäßige Beschichtung aller bezüglich Reibungsschäden relevanter Oberflächen im Umformungsprozess metallischer Bauteile erzielt wird, die die Reibung des Werkstücks mit dem Werkzeug so vermindert, dass Riefen- und/oder Rissbildung, sowie Druckstellenbildung am Werkzeug und auch an dem umzuformenden metallischen Bauteil reduziert ist. Außerdem konnte nachgewiesen werden, dass die Beschichtung einen Beitrag zur Erniedrigung der Umformwärme liefert.
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Unter einem Plasmaerzeugungsmodul wird vorliegend ein ein- oder mehrteiliges Modul verstanden, mit dem innerhalb der Vorrichtung zur Umformung metallischer Bauteile ein Plasma erzeugt werden kann. Hierbei kann es sich beispielsweise um eine Plasmadüse, um eine Elektrodenkonfiguration mit mindestens einer oder mehreren Elektroden und/oder um eine andere Plasmaquelle handeln. Die Elektrode kann auch ein Teil der Vorrichtung zur Umformung von metallischen Bauteilen und/oder Teil eines oder mehrerer der Werkzeuge sein. Das Plasmaerzeugungsmodul oder ein Teil des Plasmaerzeugungsmoduls kann innerhalb der Vorrichtung zur Umformung metallischer Bauteile beweglich oder fix angeordnet sein.
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Nach einer speziellen Ausführungsform der Vorrichtung kann es sich bei der Elektrode beispielsweise auch um eine sich verbrauchende Elektrode handeln, die beim Verbrauch einen Precursor für eine Beschichtung/Behandlung eines Werkzeugs einer Vorrichtung zur Umformung metallischer Bauteile und/oder der metallischen Bauteile zur Verfügung stellt.
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Vorzugsweise ist das Plasmaerzeugungsmodul dazu eingerichtet, ein räumlich beschränktes Plasma zu erzeugen. Gegenüber einem Plasma, das sich im Wesentlichen über die gesamte Innenfläche einer Plasmadruckkammer erstreckt, hat dies den Vorteil, dass der zu behandelnde und/oder zu beschichtende Bereich einstellbar ist. Zudem kann bei einer Beschichtung die Aktivierung des Precursors unmittelbar im Bereich der Beschichtung erfolgen.
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Bei einer weiteren Ausführungsform umfasst das Plasmaerzeugungsmodul eine Plasmadüse, mit der ein atmosphärischer Plasmastrahl erzeugbar ist. Bei einer entsprechenden Ausführungsform des Plasmaerzeugungsmoduls ist die Plasmadüse zur Erzeugung eines atmosphärischen Plasmastrahls eingerichtet.
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Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst die Plasmadüse eine Precursorzufuhr, durch die ein vorgegebener Precursor mit oder ohne Prozessgas und/oder Umgebungsluft als Plasma auf die Oberfläche des Werkzeugs und/oder des metallischen Bauteils oder auf Teile davon aufbringbar ist.
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Durch eine festverankerte oder mobile Integration des Plasmaerzeugungsmoduls in die Vorrichtung zur Umformung von metallischen Bauteilen ist es möglich, dass in unmittelbarer Nähe des Beschichtungsortes eine genaue Dosierung des precursors erreicht und so die gewünschte Dicke der Beschichtung einstellbar ist.
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Der atmosphärische Plasmastrahl wird vorzugsweise durch elektrische Entladung in einem Arbeitsgas erzeugt, insbesondere in der Plasmadüse. Vorzugsweise wird der atmosphärische Plasmastrahl durch eine mit einer hochfrequenten Effektivspannung erzeugten Bogenentladung – je nach Betrachtungsweise auch bogenähnlicher Entladung – in einem Arbeitsgas erzeugt. Unter einer hochfrequenten Hochspannung wird typischerweise eine Spannung von 1 bis 100 kV, insbesondere von 1 bis 50 kV, bevorzugt 10 bis 50 kV, bei einer Frequenz von 1 bis 150 kHz, insbesondere von 10 bis 80 kHz, bevorzugt von 10 bis 65 kHz, insbesondere bevorzugt von 10 bis 50 kHz verstanden. Die Atmosphärendruck-Plasmabeschichtung kann aber auch bei hochfrequenten geringeren Spannungen durchgeführt werden, also bei Spannungen im Bereich von 1 kV oder darunter.
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Auf diese Weise wird ein Plasmastrahl erzeugt, der einerseits eine hohe Reaktivität und andererseits eine verhältnismäßig geringe Temperatur aufweist. Durch die hohe Reaktivität kann eine effektive Behandlung der Oberflächen bzw. eine effektive Aktivierung des Precursors und damit eine effektive und gleichmäßige Beschichtung oder Reinigung erreicht werden. Durch die geringe Temperatur des Plasmastrahls können andererseits Beschädigungen der Werkzeuge und der Vorrichtung vermieden werden.
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Die Plasmadüse kann insbesondere eine Düsenöffnung aufweisen, aus der im Betrieb ein gerichteter Plasmastrahl austritt. Die Düsenöffnung kann so eingerichtet und angeordnet sein, dass die Richtung des Plasmastrahls im Wesentlichen parallel zur Längsachse der Plasmadüse bzw. zur Längserstreckungsrichtung der zu behandelnden oder der zu beschichtenden oder der zu behandelnden Oberfläche verläuft. In diesem Fall ist vor der Düsenöffnung vorzugsweise ein Prellkörper wie z.B. eine Prellscheibe angeordnet, mit dem der Plasmastrahl in Richtung der zu beschichtenden oder zu behandelnden Oberfläche abgelenkt werden kann.
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Bei einer weiteren Ausführungsform ist eine Düsenöffnung der Plasmadüse so eingerichtet und angeordnet, dass der Plasmastrahl im Betrieb schräg zur Längsachse der Plasmadüse bzw. schräg zur Längserstreckungsrichtung der zu behandelnden oder der zu beschichtenden Oberfläche aus der Düsenöffnung austritt. Auf diese Weise ist der Plasmastrahl gegen die zu behandelnde bzw. zu beschichtende Oberfläche gerichtet, so dass die Oberfläche direkt mit dem Plasmastrahl beaufschlagt werden kann und/oder ein Precursor durch den Plasmastrahl auf die Oberfläche geführt werden kann.
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Bei einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird zwischen einer Elektrode des Plasmaerzeugungsmoduls und einer Gegenelektrode eine dielektrische Barriereentladung erzeugt. Bei einer entsprechenden Ausführungsform der Vorrichtung weist das Plasmaerzeugungsmodul eine Elektrode und ein die Elektrode umgebendes Dielektrikum auf, wobei die Elektrode dazu eingerichtet ist, von einer Spannungsquelle mit einer hochfrequenten Spannung versorgt zu werden.
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Unter einer dielektrischen Barriereentladung wird eine Entladungsform zwischen einer Elektrode und einer Gegenelektrode verstanden, bei der die Elektrode und die Gegenelektrode durch ein dazwischen angeordnetes Dielektrikum elektrisch isoliert sind, so dass keine direkten Entladungen zwischen der Elektrode und der Gegenelektrode möglich sind. Bei der Vorrichtung ist das Dielektrikum daher insbesondere so angeordnet, dass es im Betrieb zwischen der Elektrode und der jeweiligen Gegenelektrode angeordnet ist. Bei dem Dielektrikum kann es sich beispielsweise um ein keramisches Dielektrikum handeln. Die Leistungseinkopplung in das Plasma erfolgt bei der dielektrischen Barriereentladung im Wesentlichen kapazitiv.
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Bei der Oberflächenbehandlung, insbesondere bei der Oberflächenbeschichtung kann das zu behandelnde oder zu beschichtende Teil der Vorrichtung zur Umformung metallischer Bauteile oder das metallische Bauteil selbst als Gegenelektrode fungieren. Zu diesem Zweck kann das Teil der Vorrichtung oder das Bauteil insbesondere auf ein festes Potential, beispielsweise auf Masse gelegt werden. Alternativ, insbesondere bei der Oberflächenbehandlung bzw. Oberflächenbeschichtung eines elektrisch nicht-leitenden Werkzeugs der Vorrichtung zur Umformung metallischer Bauteile, kann auch eine separate Gegenelektrode innerhalb oder außerhalb der Vorrichtung zur Umformung metallischer Bauteile vorgesehen sein. Eine solche Gegenelektrode kann beispielsweise zusammen mit dem Plasmaerzeugungsmodul zur Oberflächenbehandlung oder Oberflächenbeschichtung bewegt werden. Die Gegenelektrode kann insbesondere auch als Teil des Plasmaerzeugungsmoduls ausgebildet sein.
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Bei einer weiteren Ausführungsform wird eine hochfrequente Spannung derart zwischen einer Elektrode des Plasmaerzeugungsmoduls und einer Gegenelektrode angelegt, dass es zu einer direkten Entladung zwischen der Elektrode und der Gegenelektrode kommt. Unter einer direkten Entladung wird im Gegensatz zu einer dielektrischen Barriereentladung eine Entladung verstanden, bei der die Elektrode und die Gegenelektrode nicht elektrisch gegeneinander isoliert sind, so dass unmittelbare Entladungen zwischen der Elektrode und der Gegenelektrode möglich sind. Bei den Entladungen zwischen der Elektrode und der Gegenelektrode kann es sich insbesondere um lichtbogenartige Hochfrequenzentladungen handeln, bei der einzelne Entladungsfilamente von der Elektrode auf die Gegenelektrode bzw. umgekehrt überschlagen.
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Bei einer Ausführungsform des mit der Vorrichtung zur Umformung metallischer Bauteile durchgeführten Verfahrens strömt ein Prozessgasstrom in den Bereich der direkten Entladungen zwischen der Elektrode und der Gegenelektrode. Bei einer entsprechenden Ausführungsform der Vorrichtung umfasst das Plasmaerzeugungsmodul eine Elektrode und eine Prozessgaszuführung, wobei die Elektrode dazu eingerichtet ist, von einer Spannungsquelle mit einer hochfrequenten Spannung versorgt zu werden, und wobei die Prozessgasführung dazu eingerichtet ist, einen, beispielsweise sich auch seitlich bewegenden, Prozessgasstrom in den Bereich der Elektrode zu führen.
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Unter einem sich bewegenden Prozessgasstrom wird verstanden, dass der Prozessgasstrom eine Geschwindigkeitskomponente in Längserstreckungsrichtung bzw. in Bewegungsrichtung des Plasmaerzeugungsmoduls aufweist, und dazu auch eine Geschwindigkeitskomponente quer dazu, so dass der Prozessgasstrom beispielsweise auch rotiert und insbesondere eine Art Vortex bildet. Es hat sich herausgestellt, dass die hochfrequenten Entladungen durch einen solchen rotierenden Prozessgasstrom so beeinflusst werden, dass ein stabilerer und gleichmäßigerer Betrieb möglich ist. Insbesondere kann hierdurch eine gleichmäßigere Verteilung des Plasmas bzw. des Precursors auf den zu behandelnden oder zu beschichtenden Oberfläche erreicht werden.
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Zur Erzeugung eines rotierenden Prozessgasstroms kann die Prozessgasführung beispielsweise einen Kranz von schräg in Umfangsrichtung angestellten Bohrungen aufweisen, durch den ein einströmender Prozessgasstrom zu einem rotierenden Prozessgasstrom wird.
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Bei einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung ist das Plasmaerzeugungsmodul oder zumindest ein Teil davon mittels Magnetkraft bewegbar, so dass es sich durch die Vorrichtung zur Umformung metallischer Bauteile oder eines Teils davon oder um das umzuformende metallische Bauteil bewegt. Bei einer entsprechenden Ausführungsform der Vorrichtung ist der Transportmechanismus dazu eingerichtet, das Plasmaerzeugungsmodul oder zumindest einen Teil davon mittels Magnetkraft durch die Vorrichtung zu bewegen.
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Bei einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung ist die Zufuhrleitung des Precursors in der Vorrichtung zur Umformung metallischer Bauteile beweglich oder fixiert angeordnet, insbesondere auch eine Zufuhrleitung für ein Trägergas. Auf diese Weise ist eine kontinuierliche und gleichmäßige bzw. dosierbare Zuführung des Precursorgases möglich, so dass eine gleichmäßige Beschichtung der gewünschten Oberflächen erreicht werden kann. Der Precursor kann in gasförmiger oder flüssiger Form auch durch eine außerhalb der Vorrichtung angeordnete aber mit dem Plasmaerzeugungsmodul innerhalb der Vorrichtung verbundenen Precursorzuleitung eingebracht werden. Insbesondere kann der Precursor mit einer solchen Precursorzuleitung, insbesondere einer Precursor-Lanze, bis in den Bereich des Plasmas geführt werden. Weiterhin erlaubt eine solche Precursorzuleitung, den Precursor an einem definierten Ort in das Plasma einzuspeisen und somit beispielsweise eine räumliche Trennung des Zentrums der Entladungen und der Aktivierungszone für den Precursor zu erreichen.
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Bei einer weiteren Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Precursorzufuhr auf, die dazu eingerichtet ist, einen Precursor in den Bereich eines mit dem Plasmaerzeugungsmodul erzeugten Plasmas zu führen. Die Vorrichtung kann beispielsweise eine Precursorzuleitung aufweisen, die dazu eingerichtet ist, einen Precursor mittels eines Trägergases in die Vorrichtung zur Umformung metallischer Bauteile einzuführen. Insbesondere kann eine zumindest teilweise in das Plasmaerzeugungsmodul integrierte und/oder mit diesem verbundene Precursorzuleitung wie zum Beispiel eine Precursor-Lanze vorgesehen werden, mit der ein Precursor, vorzugsweise unmittelbar, in den Bereich des mit dem Plasmaerzeugungsmodul erzeugbaren Plasmas geführt werden kann. Wie zuvor beschrieben erlaubt eine solche Precursorzuleitung, den Precursor an einem definierten Ort in das Plasma einzuspeisen und somit beispielsweise eine räumliche Trennung des Zentrums der Entladungen und der Aktivierungszone für den Precursor zu erreichen.
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Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird das metallische Bauteil vor der Umformung durch die Behandlung mit Plasma, insbesondere mit Atmosphärendruckplasma mit einer reibungsvermindernden Beschichtung, insbesondere einer organischen Schutzschicht im Nanometerbereich, also mit einer Schichtdicke kleiner 1000nm oder kleiner 1 µm versehen. Insbesondere vorteilhaft ist eine Beschichtung, die im Bereich zwischen 5 nm und 1000 nm liegt, beispielsweise zwischen 50 nm und 500nm, insbesondere zwischen 100nm und 400 nm, besonders bevorzugt zwischen 200 nm und 300 nm.
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Nach einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens wird das Plasmaerzeugungsmodul nach erfolgter Umformung der metallischen Bauteils zur Entfernung der organischen Schutzschicht auf dem Bauteil und/oder auf Teilen davon sowie auf den Werkzeugen der Vorrichtung zur Umformung metallischer Bauteile sowie auf Teilen davon eingesetzt.
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Bei dem durch die Düse erzeugten Plasma handelt es sich vorzugsweise um ein durch eine Koronaentladung, mittels einer dielektrischen Barriereentladung oder mittels einer lichtbogenartigen Entladung erhaltenen Plasmaentladung.
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Unter einem Precursor wird vorliegend eine Substanz verstanden, die geeignet ist, eine Beschichtung auf einem Werkzeug und/oder einem metallischen Bauteil auszubilden. Beispielsweise kann es sich bei dem Precursor um eine chemische Verbindung handeln, die durch Polymerisation oder eine andere chemische Reaktion das gewünschte Beschichtungsmaterial ergibt. Durch die Wechselwirkung mit dem Plasma kann der Precursor beispielsweise fragmentiert und/oder teilweise ionisiert werden, so dass sich seine Reaktionsfähigkeit erhöht. Weiterhin kann das Plasma auch eine notwendige Aktivierungsenergie zur Verfügung stellen, die für eine chemische Reaktion des Precursors, insbesondere für eine Polymerisation, erforderlich ist. Beispielsweise kann ein Precursor eine organische Verbindung sein, insbesondere eine Kohlenwasserstoffhaltige Verbindung oder eine metallorganische Verbindung. Beispielsweise kann ein Precursor einfach Benzin und/oder Dieselöl sein. Beispielsweise können aliphatische und/oder cyclische Kohlenwasserstoffe als Precursoren eingesetzt werden. Der Precursor kann beispielsweise in flüssiger oder gasförmiger Form vorliegen und mit oder ohne Prozessgas eingesetzt werden.
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Als Precursoren für die hier bevorzugt vorgesehene organische Schutzbeschichtung eines Werkzeugs einer Vorrichtung zur Umformung metallischer Bauteile oder eines Teils davon und/oder eines umzuformenden metallischen Bauteils sind beispielsweise metallorganische Verbindungen wie alkylfunktionelle Silane, wie z.B. HMDSO: Hexamethyldisiloxan, TEOS, VTMS: Vinyltrimethylsilan, OMCTS: Octamethyltetracyclosiloxan; Kohlenwasserstoffe, insbesondere Kohlenwasserstoffe mit zumindest einer Kohlenstoff-Kohlenstoff-Mehrfachbindung; kurzkettige Kohlenwasserstoffe, wie z.B. Methan; ungesättigte Kohlenwasserstoffe, wie z.B. Acetylen, Ethen; kurzkettige Kohlenwasserstoffe, die bei Raumtemperatur gasförmig vorliegen, sowie beliebige Cycloaromate, Cycloaliphate, halogen- oder pseudohalogen-substituierte und/oder cyclische Kohlenwasserstoffe, wie beispielsweise fluorhaltige Kohlenwasserstoffe wie z.B. Octafluoro-cyclo-butan, Octafluoro-cyclo-pentan und beliebige Mischungen daraus vorgesehen.
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Nach einer vorteilhaften Ausführungsform wird das metallische Bauteil nach der Umformung durch Behandlung mit Atmosphärendruckplasma ohne Precursor von der reibungsvermindernden Schutzbeschichtung im Nanometerbereich gereinigt. Dabei wird beispielsweise die Düse des Plasmaerzeugungsmoduls mit Luft als Prozessgas und/oder bei mittlerer oder hoher Leistung betrieben. Ein Precursor ist in dieser Reinigungsphase nicht notwendig. Das hochreaktive Plasma führt unter atmosphärischen Bedingungen zu einer Oxidation der organischen Schutzschicht und entfernt diese. Eine weitere Nassreinigung der Oberfläche ist nicht mehr notwendig.
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Beispielsweise ist es auch ausreichend, wenn in der Vorrichtung zur Umformung metallischer Bauteile nur ein Werkzeug, beispielsweise die Walze oder der Pressenstößel, beschichtet wird.
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Bei geringen Umformgraden ist beispielsweise auch keine Reinigung des Profils vorgesehen und die Werkzeuge können mehrmalig in Umformprozessen nach einmaliger organischer Schutzbeschichtung eingesetzt werden.
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Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist ein Plasmaerzeugungsmodul vorgesehen, das bei dem innerhalb der Vorrichtung zur Umformung metallischer Bauteile ein induktiv oder kapazitiv gekoppeltes Plasma erzeugt wird und optional ein Precursor derart mit dem Plasma in Wechselwirkung gebracht wird, dass sich auf den vorgegebenen Oberflächen innerhalb der Vorrichtung zur Umformung metallischer Bauteile und/oder auf der Oberfläche des umzuformenden metallischen Bauteils eine Beschichtung bildet. Zu diesem Zweck kann die betreffende Oberfläche beispielsweise innerhalb einer Spule oder zwischen zwei Kondensatorplatten angeordnet sein, wobei die Spule bzw. der Kondensator mit einer hochfrequenten Spannung beaufschlagt werden. Die Oberfläche ist in diesem Fall vorzugsweise innerhalb einer Unterdruckumgebung angeordnet, um die Einkopplung des induktiven oder kapazitiven Plasmas zu erleichtern. Bei diesem Verfahren liegt die Frequenz der hochfrequenten Spannung vorzugsweise im Bereich von 10 bis 75 kHz, insbesondere 15 bis 55 kHz, insbesondere 25 bis 45 kHz.
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Die oben genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß weiterhin zumindest teilweise gelöst durch ein Verfahren zur Umformung eines metallischen Bauteils, wobei vor und/oder nach der Umformung des metallischen Bauteils zumindest eine vorgegebene Oberfläche der Vorrichtung zur Umformung und/oder des umzuformenden Bauteils durch Behandlung mit Atmosphärendruckplasma beschichtet oder von der Beschichtung gereinigt wird.
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Die Vorrichtung und/oder das Verfahren nach der Erfindung sind insbesondere in der Walzprofilierung aber auch in allen anderen Biegeumformprozessen in denen heute Schmier- und Umformöle oder Trockenschmierstoffe eingesetzt werden, nutzbar. Besondere Vorteile bietet das System bei polierten, dekorativen Oberflächen. Schon der Auftrag einer dünnsten organischen Schutzschicht verhindert wirkungsvoll die Bildung von Kratzern und kann damit Prozessen ersetzen, in denen die Oberflächen vor dem Umformprozess aufwändig durch eine Folierung geschützt werden. Insbesondere für die Automobilindustrie ergeben sich hier deutliche Kostenvorteile, so dass die Verwendung von z.B. Edelstahlprofilen auch im mittleren bis unteren Preissegment denkbar wird. Die Erfindung ist nicht nur in der Biegeumformung einsetzbar, sondern ebenso in der Druckumformung (Flächenwalzen), der Zugumformung (streckziehen) und der Zugdruckumformung (Tiefziehen von Hohlkörpern) einsetzbar.
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, die zur Umformung von metallischen Werkstoffen einsetzbar ist. Die Erfindung betrifft demnach eine Vorrichtung zur Biegeumformung wie der Druckumformung, beispielsweise durch Flächenwalzen, der Zugumformung, beispielsweise durch Streckziehen und/oder der Zugdruckumformung, beispielsweise zum Tiefziehen. Zur Verminderung der durch Reibungsverluste und Reibungsschäden während des Umformungsprozesses auftretender Schäden und Energieverluste wird vorgeschlagen, in der Vorrichtung ein Plasmaerzeugungsmodul vorzusehen, durch das ausgewählte Oberflächen der Werkzeuge der Vorrichtung und/oder der umzuformenden metallischen Bauteile mit einer Beschichtung im Nanometerbereich, bevorzugt vor der Umformung, beschichtbar sind und nach der Umformung behandelbar sind, also beispielsweise von der organischen Schutzschicht wieder gereinigt werden. Die Erfindung betrifft auch ein mit der Vorrichtung durchführbares Verfahren.