Abtragsmechanismus

Abtragsmechanismus bezeichnet in der Werkstoff- und Fertigungstechnik die physikalischen oder chemisch-physikalischen Prozesse, durch die Material aus einem Festkörper entfernt wird, wenn Energie in das System eingebracht wird. Er beschreibt, wie Prozessparameter wie Schnittgeschwindigkeit, Temperatur, Druck oder Teilchengrad die Art des Materialabtrags bestimmen. In der Praxis lassen sich mehrere Hauptmechanismen unterscheiden: Mechanischer Abtrag durch plastische Verformung und Rissbildung mit Chipbildung oder Bruch; adhäsiver Abtrag durch mikroskopische Materialübertragung an Kontaktflächen; abrasive Abtragung durch harte Partikel, die die Oberfläche plattieren oder kratzen; Diffusions- und thermischer Abtrag durch Atomdiffusion, Oxidation oder andere Hochtemperaturprozesse; chemischer Abtrag durch Reaktionen an der Oberfläche; erosiver Abtrag durch Impakt oder Kavitation; sowie abtragschemische oder laser- bzw. plasmasbasierte Abtragung durch Verdampfung oder Phasenexpansion. Die Zuordnung des dominanten Mechanismus dient der Prozessoptimierung, Materialauswahl, Kühlung und Schmierung sowie Oberflächenbehandlung. Sie ermöglicht eine Abschätzung von Abtragsraten, Oberflächenqualität und Werkzeugstandzeiten und wird oft durch experimentelle Messungen oder Modelle bewertet.