Post on 05-Feb-2017
�������������� ���� � ������������� �� �
����������������
This research was sponsored by The Netherlands Ministry of Economic Affairs,within the framework of the Innovation Directed Research Programme (IOPOppervlaktetechnologie, contract IOT99004B)
ISBN 90-365-1724-9
LUBRICANT FAILURE IN SHEET METAL FORMING PROCESSES
PROEFSCHRIFT
ter verkrijging vande graad van doctor aan de Universiteit Twente,
op gezag van de rector magnificus,prof. dr. F.A. van Vught,
volgens besluit van het College voor Promotiesin het openbaar te verdedigen
op vrijdag 12 april 2002 te 16:45 uur
door
Emile van der Heide
geboren op 19 april 1971
te Deventer
DIT PROEFSCHRIFT IS GOEDGEKEURD DOOR
Promotor: prof. ir. A.W.J. de Gee
Assistent-promotor: dr. ir. D.J. Schipper
�
��� ������
�� ���������� ��� ����������� �� ��������������������� ������� ���� ����� ��� ���
�������� ��� �� ������� ��� �� ������������� �� ���� ������� ��� ��� ������
��������������� ���� ��� �� �������� ����������� ��� �� ��������� ��� �����������
���������� �������� ��� ����� ��� ��� ������ ����������� ������� ��������� ���
����������� ����������� �� ��������� ���� ������������ ��� ������������� ����������
�� � �������� ���������� ����� ��������� ��������������������� �� �������� ��� ���
����������������������������!������ �"��������#�� �����������$������������������
%�����������������������������������������������������������������������������
����� ��� �������������� ���� ���������������� �� ���������� ������������ ��� ���
���������� ���������������%� ��� ���������� ���� ��� ���������� ������������
�&���������������������������������
��� ������� ����� ����� ���� �������� ��� ����������������� �� ���������������� ���
������������������������������������������������������������������������������
��� ���������� ��������� ����������� '��������� ����� ���� ��� �� ����������������
������ ������� ��� �� ������� �� �� ����������� ������������ "������������� �
���������������#�������������������������������������������������"������������
��������#��������������������������������������������������� ��������������
�����������������������������������������������������������������������������
����������������������������������������������������������������������������
����� ����� ��������������� ��� ������������� ����� ����������� ����� ������������
������������� ���� ���� ����������� ��� ���� ��������� �� ������� ���������������
����� ���� ����� ��� ��������� (��� ������� ��� �� ����������������������� ��� ���
������������������ �� ���������������������������������������������������
���� ������ )���� ��� ����������� ����������� ����������%�����%���������
���������������������������������������������������������������������������������
�$�������������������������������������������������������������������������
������������������������� ��������� ��������������������������� ��������� ��������
����� ��������� ��� ������ ��� ��������� ��� ���� �������������������� "��������#� ���
�������������������������� ���������������������������������������������������
�������������������������������������������������������������������
*������� ��� ��� �� ���������� ��� ����� ����������������������� ���� ��� ����
����������������������������������������������������������������
��
���
�������
+��� ����������� ��� ��������$� ��� ������ ������ ������� ���������� ",(-#� ����������� ��� �
��������������������������������������������������.�����$���������������$������������
��$�� �$� ������� ���� ����� ����� �� ��������� �� ������� ������ ��� �������� ����
��������'�����������������������$������������������������������ �����������������
��������+�������������������������������������������������������,(-������������
�������������������������������������"��������#��+��������$��������������������
��������������������������������������������������������������������������������$������
����������������������������������������� ���������������������������&���������������������
���������� ������������$��������������������������&����������������� ��������
�������
*� ������ ������������ ������ �������� ���� �����$� ������� ���������� ��� �&���� ��� ���
����������������������������������������$�������������������������-���������������
��� �������� ����� ���� ������ ������������ ������$� ����� �� ���� ������� ��� ���� �����
���������� ���� �������� ����������� ��� ���� ��������������� "���������$� �� ���������$#�� ���
����������� �������� "���� �� �������$#� �� ���� �������� ���������$� ��� ���� ����
����������+�������������������������������������������$������������������������,(-�����
���������� �$� ����������� ���� �������� ����� ����������� ��� ��������� ���� ����� �������
����� �������� /��������� ��� ���� ������$� ��� ������� ������������ �� ���� ����
����������������������������������������������$����������������������������������
����������+�������������������������������������������&����������$����������������
������ ������+��� �������� ���� �� �&������� �������������� ���� ��������� �������������� +��
����������� ����������������� ��������� �������������������$� ���� �������� ����� �� ������ �
���������������������,�����$����������������������������������������$������������ �
��������� ����� ����� ������������ ��������� ������ ������� ��������� ������ �� ������� �����
�������� +���� ��� �&������ �$� ����� ������ ������ ������$� �������� ���� ��������� ������ �
���������������������������������� ��������� ��� ����������������$� ���� ������������
��������
/�������������������������������������������������������������������������������$�
������������������,(-�����������
��
�
��������
��� ������ �
������� ���
������������ ��
�� ���� ����� �
!� �� ����������������������� � ��������� "
0�1 /�������� 2
0�0 ,$�������������� 3
0�4 ,$������������� 5
0�4�1 ,�������������� 5
0�4�0 +������������� 6
0�4�4 -��������������� 11
0�7 +����������� 10
0�7�1 8���������������������������%���������������$ 10
0�7�0 -������������������������������������� 17
0�7�4 *������������������������������������� 12
0�2 -��������������������������������������� 13
0�3 9���������������������� 1:
0�3�1 /�������� 1:
0�3�0 8�������������������� 1:
0�3�4 ;����� 0<
0�3�7 )����������������������������� 01
0�5 8�������� 00
=�������� 04
#� ������� � !$
4�1 /�������� 05
4�0 ������������������������������� 05
4�0�1 /�������� 05
4�0�0 ������������� 06
��
4�0�4 ,������������������������������ 06
4�0�7 �����������������������������������������������
����>������ 41
4�4 +������������ 44
4�4�1 ,������������� 44
4�4�0 ,���������������������� 47
4�7 8�������� 45
=�������� 4:
%� & ���� ����� ����������������� #'
7�1 /�������� 46
7�0 ?������������������������������� 46
7�4 =������������������������$���$������������������������ 70
7�7 -������������������,(-�������� 77
7�7�1 -����������������������������������������������� 77
7�7�0 ����������������������������$������ 7:
7�7�4 ?������������������������������������������������������������� 20
7�2 *������������������������������ 23
7�3 -����������������������������������������������� 2:
7�5 8�������� 30
=�������� 37
"� ������������ �� �� ($
2�1 /�������� 35
2�0 ���������������������� 35
2�0�1 ;����������������������� 35
2�0�0 =����������&����������������������,(-����������������
������������ 3:
2�0�4 8�������������� 51
2�4 +@A������������������������� 51
2�4�1 ;��������������� 51
2�4�0 ��������������������������� 52
2�7 )�����������������������������$�� 53
2�7�1 /�������� 53
2�7�0 (�������� 53
2�7�4 =������ 55
2�7�7 ���������������������� :0
2�2 8�������� :7
=�������� :2
���
(� )��� ������� �������������� �� � *$
3�1 /�������� :5
3�0 (�������� :5
3�0�1 ,������������� :5
3�0�0 +������������� ::
3�0�4 ?�������� 6<
3�4 B��������������������������&����������������� 60
3�4�1 9����������� 60
3�4�0 =����������������C��������9@�1�0456 60
3�4�4 �����������������������$��������������������� 63
3�4�7 =����������������������������� 6:
3�7 ��������������������������������� 1<1
3�7�1 ������������������������D������ 1<1
3�7�0 ����������������������������� 1<0
3�2 8�������� 1<7
=�������� 1<7
$� ������ �������������� �����+, �-"
5�1 /�������� 1<2
5�0 *������������������������������������������������������������ 1<2
5�0�1 *������������������� 1<2
5�0�0 +����������� 111
5�0�4 8�������������� 11:
5�4 �&���������������������������������������
������������������ 116
5�4�1 ,������������������ 116
5�4�0 ������������� 100
5�7 8�������� 107
=�������� 102
*� ������������� � ���� � ����� �!$
:�1 8�������� 105
:�0 =����������� 106
��.��� �#�
/�� � ��/ ������� ���� �� ��������� ��������
���� ��� �0��0�� ������������ �##
*�1 /�������� 144
����
*�0 -������������������� 147
=�������� 14:
/�� � ��1 �� �������� �� ���� � � �� ����� �#'
=�������� 17<
�&
������������
� ������&������������������������������������ E�F
�� ����������������� E�F
�� ����������������������%������������� E�F
� ������&���������������������������������������������� E�F
�� ������������� EG����1�D
�1F
� ��������������������� E�F
��D �������������������������"����>������# E�F
������ �������������������������������������������������������������
�������&�������
E�F
� B������������"3�303<:�1<�47
# EG��F
�� ����������������������������������������������
����������������
E�F
�� ������������������������$�����������������������
����������������
E�F
�' '��������������"1�4:<33�1<�04
# EG�D�1F
��� �.��������;������������������������ E�F
��� ����������$�����$���������������� E�F
�� ������������������� EB�F
. ���� E9F
�� ���������������� E��1F
� ���������������� E��1F
�& ��������������������&�������� E�F
�$ ��������������������$�������� E�F
� ������������ E�F
� ������������� E�F
�� ����������������� E�F
���& ��&������������������ E�F
� �������������$ E����1F
���� ��������������������������"���# E�F
* �������������������� E�0F
*� ������������������� E�0F
8 ���������������������������� E������1F
� �.���������������������� EB�F
&
� ���������$������� EB�F
- ����������� E@F
-� ������������� E@F
�; ������������������� EG�����1F
� ������ EB�F
�� ������$������ EG�����1F
D �����������������$ E9���1�D
�1F
D��� ���������������������������$ E9���1�D
�1F
D���� �����������������$��������������������� E9���1�D
�1F
D����� �����������������$���������������������� E9���1�D
�1F
D� ������������������ E�F
? ���������������� E�F
?�H& �������������������������������������������&�E�F E�F
B� B��������"��>�# E�F
= �����������":�4174# G�����1�D
�1
=� �������������������������� E�F
=� ��&������������������������ E�F
=. �������������������������� E�F
=� ��&��������������$������������������������������ E�F
=$ ��&������������������$�����������������������EG/,F E�F
=� ���������������������$������������������������������ E�F
�, �����$������ EG�D�1����
�1F
+� ����������������� E�8F
+�� ������������������������������������ E�8F
) ����������� E�4F
� ��������������� E�F
� ������������ E�F
�� ���������������� E�F
� �����������$ E��0F
����������� E��F
� �����������������$�"��I�D>���# E�0��
�1F
� B����������� E�F
����$ E�����4F
������� ���������������������������������������� E�F
�� ����������������������������� E�F
��� ������������������������ EB�F
����� ������������������������ EB�F
� ���������������������>� E�F
&�
������� ����������$�������������������������������������� E�F
�� ����������$����������������������������� E�F
B��������$���& E�F
/��� �������
� ����������
�� ������������
� �����������������
'? '����$�����������
"�#�? "������#��$��$���������������
-( -��������������
/=; /��������������������������������������������
(? (�&������������
B( B��������������$
,(- ,�����������������
&��
1
�� ���� �����
,�������������������������������������������������������������������������������
�����������������������������������������$�������������&�������$��$����������������
�����$�� ��� ����� �������� ����� ������� ����� "���� �����#�� ������ "����� ����#� ��
����� ����� ���� ����������� ������������ "�����>���������#�� +��� �������� ��� ������ ���
����� ��������� �� �������� ���� �������� ����$� ���������� �� ������ ������������� ���
����������������������$��������������������� ������������ ������������������� ������
�����������������������������������������������������������+����������������������$
������������������������� ��� ����� ��-����1�1��+���� �������$� ������ ��������������� ��
������� ������� �� ���������� �� �� ������� ���� +��� ����� ������ �� ���� �������
��������$�������������������������������������������������������������������/�����
��$� ���������� ������ ��� ������ ��� �� �����J�����$� ���� ��������������� ��� �������������� �
���������������������������������������������������������������������������������
��������������������������������������������
���������������� ����� �� ���� ���������������������
+��� ����������� ��� ��������$� �� ���� ������� �� ��������$� ��� ���������� ��������� �
��������������� �� ��� ,(-������ ������� .�������� ����C� ���� ��� �������>��� %� ������
������������������������������������0:<<���������������������44������������������
������������4<���������������������������������������������$���K�*��������������
.������� ���������$� ���������� ��������� ������� ���������������� �����$�� ����� ��C� ��
�����������������������"����#�.�����$��������������$���������������$��8��������
��������������� ����������� ��� ����� �����$� ������������������$� �� ,(-���������
���$��������������������������������/���������������������������������������������
���������
����
���������
�����
0
������� �� ���� ���������������� ���������������������������������������������
�.������������ �������������� �� ���� ���������� ���� ��.����� ������� �������� �������
+���������������������������������������������������������������� �����������
��������������.�����$��;������������������������$���������������������������������������
��� ����� ������ ���������� ����� ��������� ������� ��� ��$� ������� ������� ���������� ��� ���
��������������� �������������������� �����������������������������������+��������� �$��
��������$� �������� �� ������������ ���� ������������������������� ���������� ���� �������
,����,(-���������������������������������������������������������������������
�����������������������������������������������������������������������������������
��������� �����������+�������������������� ��.����� ��������������� ��������������
�����������������,(-��������������������������������
-������������������������ ��������$�������������������������������������������$�����
��������������������������������������������������������������������������������������$��
��� ������ �� ���� �$��� ��� ����������� 8��������� ��������$� �������� ���� ��������� �
������ ��������� ������ ����������$� �� !��� � ����� ������ ������ ����� ���� ��� �������� ����
�����������������������������������=�����������������������������������������������
���������������������������������>����������������������������������������������������
�������� ��������� ���� �������� *����� ������ ����� �� �������� ����� ���������� ��� �� ���
����������������������������������������������������/�����������������������������
��$������������������������������������$������������������������+�����������������
��������������������������$����������$��!����� ��+������������$����������������������
���������� �������� ��������� �� ������������� ������������� ��������������������������
�����$���������������������,������������������������$�����������&���������������
����� ���� ������� ���������� ������ ������ �� ������ ������ �������� ��� ��� ������ ����� ��
�������������������������
�� ������2 ��� �� ��� � ��� � ��� ������������������������ ���������� ��� ������ ���
,(-�������������������������������������������� ������������ ������
(������������������$�������������������������*��������������������������������
����������������������&����������������$�,�������?������E1F��+��$�����������
������ �����.���� ������� ��� ��� ������������ ����C� ���������� ������������ �� �������
+��� ����� ������� ������ ��� ���� �������� ��� ������������� �$� ������� ���������� ��� ���
������ �����������+������������������������������������������������������������
���� ������� �������+��� ���������� ��� �� ������� ��� ������ ��������� ��������������� ����� ����
������ ��� ���� ����� �������� �� ����� ��� �� ������� ��� ���� ������ ��� �������� ������
?���� �������� ���� ���� ������� �$� �� =����� E0F�� ���� ������������ ���� �����
����������� ;������ ���������� ��������� ��� ����� ����� �������� �� ��������� ��������
4
���������������������������������������������������������������������������������
��� �������� E1F�� +���������� ��� ��� ����� ��� ������� �� ����� ���� � ������ ����� ����� �
���������� ������ ������ ������� ����������� +��� ���� �$��������� ���� ��� ��������� ����
�������������������C
+�����������������������������������������������������������$������������������������
����������� ��������$��8�������0� ��������� ����!�$�������������� ��������������� ���
�$����� ���������� ������� �� ���������� ,(-� ����������� /�� �������� �� ���������� ���
������������������������������������������� ��������������������8�������4����������
�����������$������������������������������������������������������������������������
�������� �� ����� �� ����� %� ������ ��������� ��� ���� ������ ������� +��� ������ �����������
������� ��� �&���� ��� ���� �������$� ������ �� 8������� 7� �� ������� ��� ���� ��������
������������ ��� ������ ������ ������� ����������� +��� �������������� ���� ������ ��������
������������������ ���.�����$� �����$����������+��� +@A��������������� ������������ ���
���� �&���������� ����� ��� ����� �������� ��� �������� �� 8������� 2�� /�� ��� ����� ����� ����
����������������������������������������������������������������)��������������
�����������������������$� ���������$��&��������� ����������� ��8�������3�� ������ ���
���������������������������������������������������������8�������5��������������
������������������������������������������������������������������������������
���������� ����������$�� �$� �� ������� ��������� ��� ����� �������� �� ,(-� ���������
8��������� ��� �&����������$� ������� ����� ����� �� ���� �������� ������ ����� �������
����� ��������� ������� ������ ������ ���� ������$� ��� ���� �$���������� *� ������$� ��� ���
���������� �������� ��8�������:�������������$�������������� ����������������
��������������������������������������������
3 � � �� �
E1F ���,�������'��?�������;�����������������������������$�����C������$���
��������������������9�����15<����116�14<��1664�
E0F (�'����=������+������������ �������� ��� ����������� ��������������������B�
+�������J�������$����+������166:�
;�����������������������������������������������������������������������������$
����������������������������������������������� ���������������������������&��������
��������������������
7
2
!� �� ����������������������� � ����������
!�� ���� �����
+��� ����������� ��� ��������$� ��� ������������ ������� ���������� ����������� ��� �� ������
������������������� ������������������������.�����$���������������$���������������$�
�$� ������� ���� ����� ����� ����������� �� ������� ������ ��� �������� ����� �������
'���� �������� ���� �������$� ����������������� ������� ����� ���������� �������� �������
+���������������$����������������8�������1�������������������������$���������������
������������������������������
+��������������������������$�����������������������������!�$�������������� �����������
,������0�0��+��� ������������ ���� ������������� �$����������������� ������������� �
,������0�4��+����������������������������������������������&����������������������������
�����������������������A�������$���������������������������������$����������������
��������������/������ ����������$������������������������������������������� �
�������� ����� ���� ������� ��������� ��� ���� ����� ���������� ������ ������� ���������� ���
�������� *� ��������� ��������� ��� ���� ����������� ��� �������� ��������� ��� ������
��������$�� ,���� �������� ��������� ��� �������������� ������� ���� ������ ���� ��� �����
����������� ��� ��� �������� �� ����� ������������$� �������� ���� ���������� ����� "����
����������� �����������$�� ���������� �����#� ��� ����� ������ ,������ 0�7� ��������
��������������������������������������������������������������������������������
����������� ���� !����������� ����� �������� �� /�� ������������ ���������������� ����������
����� ������� ���������� ����� �������� ����������� �� ���� ���� �������� +��� ������� ��� ���
��������������$�����������������������������������������������,������0�2�"�������#��
0�3� "����#��-������� �����$�������$����������� ��� ��������� ������������� ����������
������������������/�,������0�3���������������������������������������������
����������,(-������������������������������������� ���������������������������������
��������������������'����������$���������������������������������������������������
������ �������� �������� ����� �� �������������� ������ (���� ����� ��� ���� ������� �������$
������������������������� ������������� ������������������ � �!�" ������#����� ���$���������%�&�������'������� �
�������(����������� ������� �)!�&������ ���#�*� �������%����� ���������� ������ ��
���������� ���'��� ��+�,����� ��&��������� ���������������%�� ������--���.��%�/���0��-
3
�������� ��� ��� �������� ��� ������� �$� �� ������&� ���������� ������� ����� �������
���������������������������������������������������������/������������������������������
���������������������������������������$��������������������������������$�������
����������������.������
!�! ��� ����������
+��������������������������������������������������������������$��������������
E1F���E0�F��'�������$�������������������������������������������������������������������
����������� ������� �$� ����� �� �$����������� �$����� ��������� +��� ������� ��������
��������� �$� ����� �������� ��� ������� ��� �� �$������ ����� ��C� �� ���� ��� ��������
������������$��������������������
�������1������� ������ ���������������������� ���'����
/� ����� �������� ���� ���������� ��� ������� ���������� �� ������ ������ ������� ���������� ��
����������������������������������������������������������������������������������
�����������$�����������������������������������������$���������������/�������
������� ����� ���� ��������������� ��� ����$�� ������ �� ������������������ ����������� ���
��������������������������������������*������������������������ ��������������$����
�
�
�
�������� �����
���������������
�����������
������������
�����������������
���������
!��� ����������������"� �"�#�����$������"�������
�%""��������$�����&�����$����
���������$���������'�#���
("����� ���������
�#�����������"�
��������$��������������������
5
����������-������0�1�
/� ��������������$�� ���� ���������� �����$������ ��� ����������������������������������
�����������������������������������������+������������������������$������
���� �������� ��������������� ������ ������ ��� ����C� ������������������������ ��������C
�������� ��������*� ������������ ��������� ��������� ���������� ��� ����� �$� E1F� �� E4F
��������������������������������������������������������������������������������������
����������������������������������������$�������������������������������������
/� ����� ������� ���� �������������$� �� ���� ������� ����������� ��������� ���� ����� ������
�������������������� ��������������$���������������������������������$�E7F���E2F�
+��� ����������������� �������$�����������������$�������������������$��� ���� �������
�������������������������� �����$������9���� ����������� ������������� ��,������0�7�
-������� ���� �������� ���� �������� �$� ���� �&������ E7F�� E2F� �� E3F� �� ���� ������$
����������,������0�2�
+��� �$������ ��������� ��� ������ ��� ����� ������&� ���������� ����� ������������� �
��������� ��������� �� ������ �� ��$� ��� ��������� ��������� �������� ��� ���� ��������� ��� �
���������$� ������� '$� ������� ���� ��������� ���������� �� ���$��� ���� ������������
�������������������������������������������������������������������$������������������$
��������� ����������������� �����$����� ���������,����$�� ��� ������������ ������$� ���
��������������� �$������$����$��� ������������ ����������� ����������������������
��������������������'���������.�������������������������������*��������� �����������
�����������������$���������������������������$�E5F�
!�# ��� ������� ��
!�#�� �� �� �����
+�����������������$�������������������������������������������������C������$�����
������ ������� ��������� ������� �����������������������$���9����� ������������� �����
����������������������������������������$������������������������������������������������
��������� ������ ����� ����������� ���� ������ ��� ������ ����������� +����� 0�1
����������� ����� ����������� ��� ���� ������ ���������� ����� ���� ������ ������� �����
�������E:F��9������������������������������$������$����������������������������
��������������������������
4������ ��.������� �����������������"L�<�<2����M�8��L�1����M�����$����������#
�����������$���������������������������������������������������������������������1�2
:
����+�������������������������������������������������������.�������$������������$����
��������.�����$��*������������� ���� ������ ����������� ���� �&������$����� ���������� ����
����� ���� ��� ����� ��������� ����� ��� ���� ������ ����� ������� ����������� *�������� ���
���������� ��� ���� ������ ������ ���������� ��� ���� ��� �������� ���� ���������� ���� �����
�������8�������������������������������������������������������������������������������
�������������� ��������� ��� <�5� ���� ������ ���� ������� '$� ����� ������&����� ������ ��� ��
��������������������������.�����$����������������������������������������������&����������
�������� ��������� ��&������ "� +#� �� �������� ����� ��&������ "�'+#� ��� ���� ����� �
���������+$������$���������������������"���#�����������������12<�%�4<<�(B��
& ����1� ���"�'������������� ��"��������� ���� ���234
+� ���� ������� ����� 5� �
�� ��
6+7�8
� ����
�� ���
6+7�8
1��� ��
��� � ��
6918
8�<3 1:< 05<�42< :<8����
����� �,?*� �����2<<�NB 2<<�30< 25<�51< �
*/,/�4<7�>�O2�8�@��1:�1< 01< 20<�50< 12<��16<
*/,/�413�>�O2�8�@�(��15�10�0 00< 20<�35< 12<��16<
*/,/�7<6�>�O08�+�10 00< 4:<�23< 12<�1:<
,�������
�����
*/,/�74<�>�O38�15 03< 74<�34< 12<�16<
*�66�2�"A# 0< 32 0<
*�(1�"A# 4< 6< 05
*�(�7�"A# 1<< 07< 32
*������$�
*�8�7(�1�"+7# 052 702 10<
,9�8��"-00# ��&�17< 00<�03< 7<�32
8�P�4<�"-05# ��&�13< 05<�42< 22�:2
8�� �
8������$�
8�,:�"-44# ��&�16< 44<�4:< 32�62
+��� ��������� ���� ���� ������ �� ������ ����������� ���� ���� ��� ���� ���������� ��
������ ������ ������ ��������� ����� ����"��#� ��������� �������� ���� ����������� ��� �����
������ �������� �� ���������� ������� +$������ $���� �������� ��� ������ ���������� �����
�����2<<� ���5<<�(B���+����� ���������������� ��.����� ������� ������ ������� ����� ,(-� �
����������� +���������� ������� ���������� �� ������ �������� ����� ����� �������� ������ ���
�������� ������ �� ����� ����� ������� �� �������� ������������ ��� ���� ������� �������� �
�������������������������������������������������
*������������������������������������������������������������������������������������
����� ���� ��������� ��� ���������� P��� ��$���� ���� �������� �$� ��������$���� ��� �������
6
������������������������$�������2�0<�������������������������3<��)2���%�42<��)2����/
����� ������ ������ ���������� ���� ��$��� ���������� ������ ��� ������ ����� �������
A��������������������������������������������������������������
-�������� ����� �� � ��� �� ��������� ��������� ��������� ����������� ������ ������ �������� ����
����$�������� ��� ������ 10����M�8�� "��&�� ��� 1�0����M�8#�� /�� �������$� ���� �� �������
"�������������������������������.������#��������������������������������"�����
11<<� �8#�� +��� ���������$� ��� ������� ��� ����� ������ ��� �������� 8�����$� ���� ��������
��������������������*/,/�7<6���74<��*��������������������������������������1:M�8�
�� ��� ������ :M� @�� �� ����� ��� �������� ���� ��������� ���������� ��� ���� ������ ��������
"���������� ��������� �����#�� +��� ���������� ��� ���������� ������������ ��������
���������� �� ���� ����� ����$� ���������� ��� ���������� ��������� ������ ������ ������ ��
������������������������������������������������������$��8�����$��������������
��������� ������� ���� */,/� 4<7� �� 413�� ,�������� ������ ������ ��������� ��� ���� ��� ��
�������������������E6F�
!�#�! ������ �����
/��� ������ ����$�� ���� �������$� ��������� ����$� ���� ����� ���������� �������� ������
�������������/�������������������������������������������&��������������������������
���������������������, 0�������������������+��������������������������C�����
������������������8�������������������������$������0�2�7����M�����������������
����$�������������������������������������������������������������$������-������
����������������$����������;;�02������������������������������������������
��.����� ��� ����� ������� ����� ���� ����� ;;;� 3<�� ���� ���������$� ;;;� 5<� ?�� 8���� ������
��������������������������������������������������������$�����&����������������
��� <�72M� �� ������ ������� ��� ����$��� �������� ����� ��������� ���$����� �
����������*���$����������������������������������$����������������������������
����������+$������������������������������������13�(8��2���70�8�(��7�
(���������������������������������������������������������������������$�
�.�����, 0�������:������$�������������������*�������������������������������$�<�1M
����������������������������E1<F����������������������������������������������������$�
����� �������� ��������� �������������� �����������������������$� �����������$� �� ���
������������������������������������$���������������$�����������������������
������������������������������������������������������������������������������
����������+��������������������������������������������������������������$����������$
��������� ���� ��������� ����� �������� ���� ����� ������ �� �������� ����� �������� 8��
���������������������������������������&��������������������������0<<�8���������
�$�������������������������<�72���4����M��*���$���������������������$�������
1<
��������������������8���(���)���9�������������������������������������������
������������� ��� :<<� �8�� �� �������� �������� �������� �������� ����������� +��� �����
��������������������������������<�4�%�<�3����M��8�����$�������������������������
����� ��+�����0�0��*���$�������� ������� ����������������� ����� 8���(���9��)� "��� ���
����� ����� ������� ���������������#� ����������$���� ��� �������� ���� ����M���������
������������������������������������������������$��+�����&���������������������
��� ������ 02� ����M� ���� ���������� ������������� ����� �������� /�������� ���� ������ ��
�������� ������ 02M� ��.������ ���������������$� "B(#�� �� �������� ����� �����������������
�������*�������������$�������������������$���������&��������������B(���������A����
������������������������������������������������������������������������������ ���������
�������� ��� ����$� ���� ��������� ��� �� ������ @�&�� ���� ������� ��� ���� ��� �������� ���
��������� ���� �������� ��� ����� ������� +��� ���� ��� B(� �������� �� �� ���������$� ������
���������� ��� �������$� �� ��������� ����� ���������� E11F�� �������� ��� ���������
�����8������8���������������'$��������������������$��������������������������������
��� ���� ������ ��� ��� ������� ��� ������� �������� ���� �������$� ��� ���� ���������� ��� ��������
������+���������������������B(��������)*@* /,�7�"��������������$�����������������
����������������#���)*@* /,�1<�"�������������$�����������������������������������#
��������������&��������+�����0�0�E10F�
& ����11�,���������������'��� �������������������5%��������� �������������� �����'
;���� ,������� 8 ,� ( 8� (� 9 )
9@�1�0477 <�7< 1�< <�7< 2�1< 1�4< 1�<<���
������ 9@�1�0432 <�41 <�4< <�42 0�6< 0�:< <�2<
9@�1�0434 1�<< <�4< <�22 2�4< 1�1< � <�0<
9@�1�0456 1�22 <�4< <�4< 11�2< <�5< � 1�<<
9@�1�4477B(
1�4 <�3 <�4 7�0 2�< 3�7 4�1
)*@* /,�7B(
1�2 1�< <�7 : 1�2 � 7�<
8��
������
)*@* /,�1<B(
4�< 1�< <�2 : 1�2 � 6�:
*������������������������������������������������������������������������������
�������$������������������������������$�B(�%���������$��*�������$�������
������� ������� ������������ ���� ���� ������� ������� �������� ��� ������� �������
"98#���������������$�8�������*����������������������������������������������������
�������� �$� ��������� ���� ������ ���8������ ��� ��� 4<M�� ������������ �� ������� ����
�����98�"4<Q�#��=����������������������������.��������������8��������"3����M�;+3#
��98��������������������"1�1<�Q�#��*�������$�������������������������������8�
%�(������������������������72����M�+�8�"-�����������#��'�������������������$���
���� ���� ����� ������� ���� ���������� �������� �� �����.���� �������� ��� ���� ���������
��������E14F�
11
*���������� ����� ���������� ���� �������� ���� ��������� ������� *� �����������$� ���������
����������������������������������������������*�0A4��,�8��P�A0���,�4@7��������������
������������������������������������������$�������+���������������������������������
������������������������ ���������� !�$ � ���������������� ������� �������������
����������������������������������.�����������������$�,�4@7���������������������������
������� ������������ ����� ������� ��� �� ����������� E17F�� ��������� ���� ����� ������
�����������������������������������������������*���������������������������������$�����
������������������������������������������������������������������������������
���������������� ���� ������ ��������������������������+$���������������� ���� P�
����$�� ����� P*�78�4�� ��������� ������� "������ ��� ��������� �����#� �� ��������
���������� ����� ���&$� ����� ����� ������ �������� ��� �������� ���� ���������� ������������ -��
����� �������� ������ ���������� ����� ������ "��������������� �������� �
���������#���������������+�������� ������������� ���������������� �������� �����
�����������������������������������E12F�
!�#�# ,���������������
+������� ������� ��� ���������� ����� ������������ ������� ���������� ��� ��� ������� ���
�������� ������� ����� ������ ��� ��� ���� ������ ������� ������� ������ ��������� �� ����
����������,����$����������������������������������$������������������$����������
������������������������������������������������������+��������������������������
��&�� ��� �$��$�������$� ���������� ��������� ���� ,������ 0�2�� �$� �$������ ��������
����� ������ ���������� "���������#� ��� �$������� ���������&������� ��������� ������� ��
��������$� ����������� -������� �� ����� ������� ��� �����$� ���������� ��������� ���
,������ 0�2�� ��.������ ��������� �������� ����� ����� �����$� ��$���� ��� ���� ��������
���������� +��� ����������� ��� ������ ���������� ��� ����$� �������� �$� ���� �������
��������$� ��� ���� ������ �����$� ��$��� E13F� E15F�� ������ �� ���� ��$� ���� �� ���
���������$������������� ����������
+����������������������$���$����E1:F�����������$������������������������������
��� ��$��� ��������� ����C���$������ ���������� ��������� �������������������� ��������
'����$� ��$���� ������ �$� ���� ������ ���������� �$������$� �������� ��� ���������� ���
������ �$��������� ����� �� ������ !��� �� +��� ������ ������ ������� ��� ���� ��������
��������� �$� ��$������ ���������� ������� �������������$� �$�������� ��$����� +$�����
�������� ���� ���� ������ ��������� �� ����$� ������ +���� ������ ��� ��$���� ��� ����� ��
��������������������������������������������/������������������������$�����
����� ��$� ������ �$� ��$������ ��������� �� ����� ���������� ��������� ��������� "���
�&������ �������� ��� ��������#� ���� �������� -��� ��������� ������ ��������� ���� ����
�������������� �������� �����$� ��� ������� ����� ��� ��������� ���������� +������������
����������$����������������������������� ������������� �������������� ��� ������������
10
������ ,������� ���� "815�428AA�#� ���� �&������ ����� ���������$� ������ ����� ���� �����
�������� ��� ����� ���� ��������� "815�428AA-�#�� ������ ��� �����$� ����� ��� ���� ��������
*������� ����� ����� �����$� ��$���� �$� ��������� ��������� ���� ������$� �������� ��� ��
����������������� E16F��+$������ �������� ����������� ��� ��������������� ����$� ������ ���
����������$�����������������+���������������$��������������������������������������
�������������� �� ���������� ���� ���� ����� �� �������� �������� ��� �������� �����
��������� /� ����� ������� ���� ������ �� �������������� ���� �������� ��� ��� �� �������
�������� ��������������������������� ����� ��C�����������+���� ���������� ��� ���� ����
������ ��� ��$���� ����� ��� ������ �$� �� ��������� �������� ��� ��������� ����������� �� ���
�������������������J�����$�������&����������������B��,��'��� 8���������� ���
������������������������������������������������$��+�����������������������������������
�������������������������������������������������&���������������"�B�%��������#�
������� ����� ������� �������������� ���������$� '� �� 8�� ���� ��������� ��� ����� ���
�������������������������������������������������������
/� ��������� ���������� ���� ,(-�%����������� ���� ��������� ������ ���������������� ��
���������������C�������������$������ ��������������� �� �����������������������$�����
��������������������8�������������������������������������������������������������
�������������������������������������������������������������������������������������
����������������������*�������������������������������������������������������������������
����������������������������������������/��������������&��������������������������
����������$�� ��� ����������������������$��������������� ������������ ������� ���������� /
����� ������� ��� ����������� ��������� �������� ��$���� ����� ��� ������� ����
�����������$� ������$� �������� ���� ���� ��� ������� ���� ��$���� ����� ���� �����
�������� -���� ���� ����� ��� ����� ��� ������� �� ���� ���������� ��� ��� �������� ����
������������������������������������������$���$������������
'������� ��� ���� ������&��$� ��� ������������ ����� �� ������ ��� ������ "���������� ��$���
����$���� ������#� �� �� ������ ��� �����&����$� ��� ����������� ���� ������� ��� ��������� ��
����� �������� ��� ���������� *�� �� ������� ��$� ����������� ������������ ���� ��������
�&������� ���� ������������ ����� ����� �������� ����������� ����� ������� "��� �����
��������#���$���������!��������� �������������������
!�% �����������
!�%�� ���� ������������ � �� ��;���� � ��������
,����������������������������������� ����������$���������������� ���������"������#�
������� �� ���� ��������� �������� +����� ������ �$���� ��� ��������� ���� �������
14
!��������������$ �����������������������������������������������&�������$��������
���� ��� �������� /� ������ ������ ���������� ���� ���������� �&������� ��� ��������� �����
��������������������������� ������������������������������"�������������������#
���$��������$������"�������������������#�
9 � � �� �� ��� ����� ���� ��� ���� ����$�� ����� ������ ��� ������$� ��� �$� ������� ��
����������������������������������������������������������������� ������������
�������������+$������������������������������2<<�52<��)���$����������������������
�����02<�2<<<�Q�������������������������8�������8����������������B(�����������������
����������������������������)�����������������������������������������������
������� ���� �� ������� �������������������� ������� ������ ����� 72<� ��� ��� 6<<� �)�
(�&����� ��������� ������������ ��� ������ 20<�22<�8�� +��� �������� ������� ��� ���
������������������������������������������������������������������������
���� ���� ��� ������ �� ����� E0<F� ����� ����� ��� ��� ������� �$� ���� "�������� �����������
7:<�26<��8#��������������������"��������������������47<�232��8#�������������������
���������������������������������*���������������������������������������������������
����� �� ���� ��$��� ��� -��@� ����$�� "������ ��$��#�� +��� ������� ��� ���� �������� ���
������������������������������������������������������������� ���������������������
�����������������2<<�13<<��)���������������*��$���������������������������������0<�
2<<� Q��� +��� ������� �������� ��� ��� ������� ����� ����������� "������������ ��
��������������#����������$�����������������������������������$��
9�� �������� ������� ��� ������� ��� ������� ������ ����� 1632� E01F� �� ���� ���
����������������������$��������������������������"7<�5<�8#����������������������
����������$������������������������������������+���������������������������������
���������������������������������������������������������������������������������
�����E00F�E04F�����������������$���������������������������������������4����2<<�Q�
"�$��������$������������7<Q�#�������������������������:2<�11<<��)��+������������
�����������$������������������������������������0<<��8������������
+��� ����������� ��� ����������� ���������� ��� ������� ������������ ��� ���������$� ����
�����������������������������$������������������������������������������������������
��������� ��������$���������������� ���������+��� ������ ���� ������������������
�$� ������ ���� ������� ���� ���� ����� �� ���� ����� ������ �������� ������� �� ��������$
�������� !������ ��������$ � ��� �����$�� �$� ������� ��� ���� ��������� �� ������
��������������������������������������������$�����$��������������������������
��������$��������������������������������
17
!�%�! ,��� .��<������� ��������� �� �
*����������������������������������������������������������������������������������
��������� ��������$� ��� ������������ ������� ������ ������������ ����������������������
�����$���������������������@�������������������������5�������������������$��������
���������������������
1� ,� ����� �6�������� ������� ��� � ���� ������� ��� � ����� �� "'� ��� � ���� ������ ����
�������������������������������������������������������$��������������
�����R
0� ,� ������������� ������ �������������� ������� ���� ���������� ������ �������� ���� ����
��������������������������������������������������������������/�����������
���� ������� �� ��������� �������� ��� ��� ������� �� ��� �������� ��������
�������R
7 8�� ����������������� ���������������������(
7� &������� ��� ���������� ������ ������������� ����������� ����$������� ��� ����������$� ��
�������=��%����������������������<�1�Q���?������������������������������������$
���������������������������������,�������������������������������$������������
�&������������������� ��� ��� ������ ����� ���� ������ ��������� ��������������� ��$��
���������������������������������������������������������R
2� &��� ���������������� '���������������� �������������������������������������������
����������������������������R
9 ����������� ���������� '����������� ������ �� ��"������������?��������������������
��$���"�������#���������������R
: ;����� �������� �� '��������������������� ����������� �������������������������������� ��
�������������� ��������*��������������������������.�����������������������������
�������������������������������E3F�
'������������5�����������������������������������������������������������������������
����������+�����������������������������C
1� +���������������������������������������������������������������������R
0� +��������������������������������������������������������������������������$����
���������������������������������������������������������R
4� +����������������������������������������������������������������%�����$������������
���������������������������������������������������������������
����� ���������� ������� �� ���� ��������� ������� �� ����� ���� ����� ������� ������
9���� ������ ���������� ��� ��� ��������� ��� ����� ������ ������ �� �� ����� ���������� ��$� �
������� ��������� ��� ����� .�����$�� 9���� ��� ����������$� ������� ������ ��� �������$
������� �� ���������$� ���� ���������������� ��� ������ ���� ������ �������� /�� ���� ��������
�������������������������$����������������������������������$���������������������
12
���� ������� ���������$� ����� �������� ��� ���� ���� ��� ��������������� ��� �����������
��������+���������������������������������������������������������������
!�%�# /� ����� ��������� ������ � �� ��
+��� ����������� ��� ������� ���� �������� ��� �������$� ��� �$� �� ��� ������ ����=� �
-�����������������������.��������������$�����������������������������������������
����������� ��������������$� �����������8��� ��@������� ��$��������� ����� ���������� ��
������ ����� E07F�� ?����� �������� ������� �������� �� ���� ����� ��� ���� ��$��� ��� ���
������������&���������������������������,��������3�"0:����M�8���4����M�@��7����M�@�������
�$� 8�#� ��� +������$� :<<� "1:���M� 8��� 0:� ���M� (��� 7� ���M� ,�� ����� �$� 8�#�� +$�����
������� ������ ����� 7<<�:<<� �)�� ��$��� ��������� ����� <�1<� ��� 2�����*� ����������
�&���������� �����.��� ��� ������ �������� ����$��� ��� ����� �������� +���� ���������������
��������������������������������������������������$�����������������������������$��
�����������������������������������������������������������������������+�����������
��$������������������������������&���������������������������������������������&
E02F��J�����������������������������������������.�����������������������������������
�������$����������� ����� ��������� ��� ���� ��$���� ���� ������� ��� �������$� �� �������
�������*���������������������������������.���������������������$������������������
��������������������������$����
*�������$���������������������������������������������� � ���� ������+��������
��$��� ��� �������� �$� ���������� ���� ����� �� �� ������������ @�� ������ *� ���������$���
��������� ���������������� "������������������ ��.����#� �������� ������ @������$�������$
@��B���@��'��+�����������������������������������@��B�������� ���������������
���� ���������� ",�8#� ��� ����� ���������� "B+-�#� ��� ������ ��������� ��� �����$� ���������
�������$�������+������������������������������<�0�0<<�Q�������������$������$�0�4<�Q�
��� �������� +��� �������� ������������ ����� �� ���� @������� ����� ������ ����� :2� ��
1<<�8��*������������ ��������� ��� ������7<<� �8� ��� ��.����� ��������� ������������� �
��������������2<<����10<<�"@��'#��)�
)���� �������� E03F� ������� ���������������� ���� "1�2�Q�#������� �������� �������
�� ��� ����� ����������� �� ��������� ������������� ����� ���� ��������� ��� ������� �
�������������/����������������������������"8) #������$������"B) #���������������
������������������������������������������/�8) ������������������&��������������������
���������1<<<��8�������������/�B) �����$����������������������������������������
�������������������������������������������+���������������������������$��������������
�$�����������������������������72<��8��8�������������B) ���8) �������������������
8������� ����� ������������$� B) ��8) ���� ����������������������������� ��������
��������� �� ��������� ������� ��� ��������� +��� �&���� ����������� ��� ���� ������
13
�����������$�����������������������������������������������������1<<<�7<<<
�)����������������������������������������?������������������� ��������������
�����.���� ���� ����������� ��� ������� ������ ���� ���� �������� ������������� ������ �����$
����������������������������������������������������������������������������
*�����������������������������������������������������������������������������������
���� ������� ��� ������$� ������>����� ��< ������� " ?8#��+���� �$����������������$
�����������������������������������������!����������������������������� ����� ���
�������$���4���� �E05F�� ������������������������������������������������
��$����������$��������������$������*���$������������������������� ��������� �
����� ������ ���� ������� ��� ���� ���������� E0:F� ��� ���� ������������� ����������� E06F�
*�������� ������������������� ��� ����� ���������� ������ ������������������������� �������
���� �������� ���� �������� ������������ ������ �� ��� �����$� ���������� �������� ���
��.����� E4<F�� +��� ������������� ����������� ��� �� ?8� ������� ������������ ��� �������
�������������E41F�
�� ����� �������� ����=� � ���������������������������������������������������
�����������$��������� �������� ������������ E40F��+���� �$��������������������������$���$
��������� ����� ���� �� �������,�����<���� ������� ��� ����������� ��������� ���� �����
������ ������ �$� ������� 62<�14<<� �8� �� ��������� ����������� ����� �� ���� ����� �����
"����� ���������#�� +��� ��������� ��$��� �������� ��� ������&� ��������� �������� +��
������� ��� ���� ��$��� ��� ��� 10<<�14<<� �)�� ���� �������� ���� ��� ������ 1<<�0<<� Q�
�������=�����<���%� ���� �������� ��� ����� ���� ������� ��� ��� ��� �� ������ ��.��� ��� ���
����������������������������6<<�11<<��8�����������������������������������������
������������������������6<<����04<<��)��=��������$���������$�����������������"2�
02<� Q�#�� +��� �������� �������� ��� ���� ������� ��� ������ �������� ��� ����� �������$� �
����.���������� ����������> � ��<���%� ���������������������� ����������� ���������$
����$������������������������E44F������������������������������������������������
����$�)8��+�����������$�������������������������0����12�Q����������������������
�����������������40<<�4:<<��)��+����������� �������������:2<�1<2<� �8�� ��.����������
����� ��������� ��� �������� �������������� ���� ������ ���������� "����� ��� ������������$� �����
��������������������#�
!�" ,��������������� �� � ���������
+������������������������������������������������������������������$�����������
����������������$����������� ��E7F� E2F��,���� ����� ������� ��� ��������������� �� ,(-
���������������������������������$���������������������������$�����������������
15
,������������$����������������� �������$���������������������������������,(-��������
���$� �� ,�������� �$��� ��� ���������� E7F�� +���� ����� ����� ���� ����������� ��� �������� ��
���������������������������������������������������������������������������������
������������������������������������������������������?�I���>"���=�#���������
�$� ,�������� E47F�� +��� ����������� ������ ���������� �������� ����������� ���������� ��
���$� �� ���������� �������C� ��������� ����� ��������$� "�#�� �������$� "�#�� ���� ������
��������� "��#� �� ���� ������ ���� �������� ��������� "=�#�� +��� ���������� ����� ��� ���
,������������������������-����0�0�
�������11 )���� �������������-����"�%����� ����������2?4
+�������������������������������������C
� "������#��$��$�����?����������"�#�?��@����$����������������������������������
��� ���� ���������� ����������������� �����������$������������������� ���� ��������� ��
������������$� ������ �� ���� ��������� ������������ �������� �� ��������� ���� �������
��������������.����$������������������������������/����������������������������$
��� ���� ������������������ ������������������ ���� ���������������+$������$��� ������ ���
�����<�<1�
� '����$�?����������'?��/��������������������������������$�������������������
���� ����������� ��� ���� ���������� ���������� *��� ���� ���� ��� ������� �$� ���� ���������
������������+����������$�������������������������$�����������������$���$����
����������������������������������������������������$������������������+$������$
�������������������<�1�L���L�<�4�
� (�&�� ?����������(?�� +�������� ���������� ���� ����������� ������� ������� '?
�� "�#�?� ������ �� ����� ��� ���� ���� ��� ������� �$� �$��$����� ������ �� ���
?'? ?��?
�
����?
'?�������(?������������"�#��?
1:
���������������� �������������������$��������������� ������������+����������������
���������������������?����'?��������
*����������������������������������������������������������$�����������������������
�����������?�E47F��-���,(-�%��$�����������������E7F������'?��������������(?������������
����������� ����������������+����������������������$���$���� ��� ������������������
����������������������������������������������������������������
!�( & ������ � ���������
!�(�� ���� �����
9�������������!������������������������������������������������������������������$
��������� ��� �� ������� ��� ��������������� ��� ���� �������� E42F �� ��� �� ��������� ������� ��
�������� �� ���� ������������ ������� ",(-#� ����������9���� ��������� ���� ��������$� ��� ���
�.��������������������������������.�����$���������������������������� ����������
/����������������������������������������������$��������������������������������
�� ���� ������&��$� ��� ���� ������ �� ������� ����� ������������ ���� �$����� ������� ��
�����
9������������������������������������������������������������������������������������
���������������E43F��+�������������������������������$�����������������������=�������
������������������������������$�������������������������������������������������
+��� ����� ������ ������������� �$� ������� ���������� ��� ���� ������ ��������� ��� �������$
�������� ��� ��� �������� �� ��� ������� ��� �������� ��� ��������������� ��� ���� ���� �� ��������
B�������� ��� ���� ����� �������� ��� �������$� �� ����� ��� ����� �� ������������ �������
������� ��� ���� ������� �� �&������ �������� ������� ����� �������� '���� ������ ���
������������������������������������
!�(�! ���������������. ��
,������� ��������� �������� ��� �������$������ ����������������� ���� ���� �&������ E45F� �
E4:F��+����������$��������������������������������������������������������������������
��� �$������� ������� ���� ����� ��� ��������� ��� �������� ������� *� �������������� ������
������ ����� ��� ���� ������� ��������� ��� ,(-� ��� ���� �� E46F�� +��� ������� �������� ���
���������� ��� ���� �������$������ ���� �$��� ��������� �� ���� �$��� ������������� ��������
�� �� ���� �����C� �������� ��������� �������� �������� �� �������������� ��� ���������
�����
16
@� ������ �����C
1� *�����������C�������$� ����������������������� ���������������� ��������������
������������������� ����������������������������������B��������� ��������� ������
�������������������������������������$������������$�����������������������������
E42F�
0� *�������� ����C� ����� �$� ����������� ��� ��������� ������ �$� ���� ���������� ��� ���
�������������E42F�
4� ,������������������������������C������������������������������$��������������������
�$����������������������E42F�
7� +������������� ����C� �������� ��� ��������� �������� �������� ������ ��� �� ������� ��
�������������������������������������������� �������$��������������$�������������
������E45F�
+������������������������������$���������������������������������� ������������
+����$��������������������������������������������������C����������������������������
���������������������"-������0�4#�
�������17�@� �����������
+$������ ������� �$���� ��������� �� ������ ������ ������� ���� �&����� �$� E7F�� +��
�������������� ���� �������������� ������� ������ ����� !���������� � ��� �&������ ������ ���
����������������������������������������������������������������$��������������
rolling
Rolling wearImpact wear
impacting
flowing
Erosive wearOscillation wear
oscillating
Sliding wear
sliding
- -
--
� �
�
�
�
0<
��������� =������� ����������� �� ������� ����� ��$� ����� ������ �� ,(-�� ��������� ���
����������������������������������������������������������������������������������
����������������������������������������������$�������������������������
,����!���������� ��������������������������������������������������������������������
���������������������������$������������������������������+��������������$���������
���������������������������� ���'�����*����������,������0�3�1����������������������$�����
,(-C������������������������������������������
!�(�# ?������
*�������$�����������$�������������������������������������������������,(-�����������
+��� �������� ��� ������� ��� ��� �������� �� ������� ����� �� ���������� �� ���
���������������������������������������������������������$���������������������E42F
E7<F��+�����������������������������������$����������/=;�A�8 ����������������
�� ������C� !;�����C� �� ������� ����� ��� �������� ���������� ����� ������ ������ ��� ���
��������� ��� ��������� @���C� +��� ���� ��� ����� ����� ������ ��� ������� (���� ������
���������������������������������� �E42F�
+������������������ ���� ������������� ����������������� ���������������������� �������
��������� �� ����� ����� �������� ���� ���������� ��� ������� ����� ������$� �� ���
����������������������������������������������������������� �������$������+���������
������������$������������������������&���������"���������&������E71F#�����������
����������������������������E70F�E74F��*����������������������������������������
!������������� ������������$�������������������������,(-���$����������������������
������+��� ��������������� ��� ����$�� !����� � �� ��������8��������� ������� ������� ���
�������������������������������*���������������������������������������������������
��� ��������� ��� �������� ����������� /� ���������� �������� ��$� �������� ���������
�������
;���������������������������� �������������������������������������$������������������
��������� ��������� �� �������� ��� ������ ��������� �$� ���� ����� �������� �� �����.���
�������"I�����������������#���������������������������E6F��,�������������������������
��$���$��������������������������������������������������������
*����������E77F�E72F��������������������,(-�������������������������������
������C������������������������������������������������������+�����������������������
�����������������������������������������������������������������������������������
������������������������������������������������������+��������������������������
������������� ������ ��� ������C� ������ �� ���� ����� �������� ����� ��� �� ������� ��� ���
01
������ ��� �������� ������� ?���� ��������� �� ����� ������� ���� ��������� �$� ���
����������$� ��� ����� ��������� �� ���� ������� ������� �� ����� �������� �������$� �� ���
�������������� ����������� E70F�� /� ������������������������������������������ ���
�������$���������������$�"�������#���������������������������������������������?���
������������������������������������������������������������������������������������
��������������������������������������+�����������������������������������������������
���������������� ��� ��������������$�������� ������������� ���� ��������������� ���������$
����������������
������ ������ ����� ��������� ��������� ����� ������ ����������� ���� ���� ������ ������
���������$�� ��������$� ������ ���� �$��������������� �������� /� ����� ��� ��� ����� ����
������������ �� �����$����������������� ���������$������������ ���������E73F�E6F�����
���������������������������������E73F�E75F����������������������������������������
�$��������������$��$����������������������������������$������/�����������������
�������������������������������������������������������������������,(-��$������$
���������� ���� �$������ ����������� +��� ������� ��� ���� ��������� ���������� �� �� �&�� %
�$���������������������������������$�E6F��/�����������������������������������������
������� �$� ���� ����� ��� ���� ��� ������� ��� �� ������ ������ ���� ����� ��� ����� ����
�������������������$����������������������������
!�(�% )���� ������� ����������
(�����������������������������������������������������������������������������������������
���������&�������� ����������������� �&���$���������������������������+����������
����������������������������������$����������������������������
8������ �&���������� �� -�(� ����� �$� E7:F� ��������� ����� ���� ����� ����� �� �
�����������������������������*�������$������������.������E76F��������������
����������������������E2<FC
/�������D������������������������������������)�������������������������������������
-@��������������������������������������������������������������������������.�����
"0�1#�����������������������������������������������������$��������������������������
�������������������������+��������������������������������������������������������
����� ��������$�� ��� ������� ��������� ���� ���������� ��� ���������� ������� ����� ��� ���
������+�����������������������������������������������!��� ���������������������
�����������������������������������������.����������������������������E73F�������������
�
�����
��
#>A
�
�� "0�1#
00
������������+�����������������������������������������������������������������
�$�E21F���������������������������������,�������������������������������$����������
�����������������������������&������$����������������������������������$��������������
����� ���� ���� ����� +��� ����������� ��� "������ #� ����� ������� ������ ��������� �������
"-������ 0�7#�� *������ ��������� ��� ��� ������ ���� ������� ����� ���� �� ��������� ��� ������� �$
��������������������������������E2F�E7:F�
�������1?��� ������������������� ���1������������ ��� ���� �� �������������������%������ ����
�������������������������������������������� ���,��������� �������BB:��C�%�� �������������� �
�� ���'��������9���%�1D?���� � ��%������� ��������� ���������D���C�1%�������� ���� ������?%�����
�� ���8 �E����F��2D�4
!�$ �����������
+��� ����������� ��� ��������$� ��� ������������ ������� ������������ ���� !�$����� �������� �
+�������������������$�����������������&��������������������������$�������������C����
���������������� ���� ���������������� ���� ������� ���������� /�� ������������� ������� �����
��������� �&����� �� ����� ����������� ������ ���������� �� ����������� A�������$�� ���� �����
��������� ��� �������� �$� ���� ������� ����� ������ ��� ����� /� ������ ��� ��� ����$� ��
��������������������������������������������������������������������������������
��������������������������������������������������*������������������������������������
����������� ������������������� ��������$���������������������$� �������� �������������
����� ��������������������$����������������� �����.������������������������
�����.���� ��� ������ ���� ������������� ����� ��� ���� ���� �������� *� ������ ����� ��� ���
�������� �� ����� ���������������� �� ,(-��������� ��������� ����� ������ ����� ��� ���
���������������������,(-�������������������������$���C��������������������������
������������������������������������������'����������$����������������������������
���������������������������������������������������� ��������������������(�����������
04
������������������$������������������������������������$���������&�����������������
����������������������������������������������������������������������/������������������
������������������������������������������������������������������������������
�.������
3 � � �� �
E1F ��� 8�������� +�������$C� �� �$������ ��������� ��� ���� ������� �� ��������$� ��
��������� ����� �� ������������ +�������$� �������� 1�� ��������� ,��������� B��������
8����$��*���������165:�
E0F ;�� ,������� *���������� ��� �$������ ������� ��� ��������$�� *,?�� +������ 15�� 7�
062�066��1657�
E4F G��*��,���$��(�����������������������������������������������(������ �����
/����@���N�����165<�
E7F =�� ���� ������ -������� �� ������ ������ ������C� ���� �������� ��� "�����#� ������
���������������������B� �+�������J�������$����+������1663�
E2F =�G�G�(�� ,�������� -������� �� ���� ������� B� � +������� ������� +�������
J�������$��1663�
E3F 9�8���������+�������$����������������������������������������������B�
+�������J�������$����+������1665�
E5F *�9�G����;����9���� ��������� ���� �����$�%��&������������������������ ���� /=;
��������� ������� �����.���� /����� 8���� �� 9���� ��� (���������� �����
8��������*�����6�14��16:6�
E:F B�G��'�����(��������� �� ������������ ���������������P�����������@?C�-(��
89(�)(�111�����0<�%�70��1663�
E6F G��?��*�������(�����������@��'�$��(���������������������������������������
��� ����������� ��������������� ��������� ������� �C�D�� �����+��@���������
9�� =�� �� 9����� "��#�� B��������� ��� ���� 1��� /���������� 8�������� �
+�������$���(�����������B��������� 65��;�����G���������100�%�105��1665�
E1<F D��8����S������'�������������;��,��������+�����������������������������C
��� '����� ��-�� ���� �� /�(�� ������������� "��#�� B��������� ��� ���� 7��
/����������8����������+�������'�������;����$������4�%�13��1663�
07
E11F A��,�������+������������ ��������� ��������$� �� �������� �� ����������� ��� ����
������� ������������������ ��������B���������*������ ��B�����(��������$�T
B����������(����������1666��)���������8�����6������56�60��1666�
E10F ,���������������������������J������+����������������,�����0<<1�
E14F *�+��,�������B��+����$���G�?�������8������8���������C�*,(��������
)������ 0�� B���������� �� ��������C� ��������� ����$�� �� ���������������
��������������������������%��������������������A�������1��1666�
E17F ��� ����� �� D�� �U���� ������� ��� D������� ���� 9����������������� �� ��
'��������������'V���'������=������10������13�01��1665�
E12F ��� ��� ��� ������ (�� '������ �� B�G�� '����� 9���� ��� ����������� ������� ����
���������� ��� ��� ������ ������������ ���� ������ ������ ������ �� ������ ����������
�J=A(*+�0<<1��=������/���$��0<<1�
E13F ,�� ������ -�������� �� �������� ��� ������������ �����$� ��$���� �� ���������
���������������B� �+�������D+��,����������,�����1666�
E15F ���'����� +��� ���������� ������ ���� ������$� ��� ������� ������������� �C� B�(��D�
"��#�/������������$�����������������������������,$��������+��$��@���N����
@*,*�,B�045������124�%�07:��1636�
E1:F -�B�� '���� �� �� +������ +��� �������� �� ����������� ��� ������ A&����
8�������������162<�
E16F ��D�������+�-��'�����������=�������=��������������������������������
%����������������������������$K��,*��0<<<�<1�1560��0<<<�
E0<F ;�� @���������� *�� +����� �� ?�� ���������� ,����� ����� ���������� ��� ������ �
�������������������������9�����165������4:�%�77��1663�
E01F N�� ,�������� �� +�� *����� B������ ��������� ��� ����������� ��� ���� �������� ���
���������G�����B�����/+8�@���$�������16:1�16:3��166<�
E00F '�� '����� �� '�D�� ;������ ������� ��� +�������$� %� ����������� �������� �
�������������������1������@���N���C�(�;����������1661������1<�00�%�1<�7<�
E04F D�=�� @���$�� /�������� "���#� ��������� ������� �C� *,(� ������� )������ 2
,���������������������155�161��1667�
E07F *��-������9��D�����(������������������������������������������������������
����������������$��9�����157������:1�61��1667�
E02F B��D����9��'�����9�� �����?�����������������$������������������%����������������
�� �������� ��� ��������������� �� ������ �C� ��� '����� ��-��� ���� �� (�
������������� "�#�� B��������� 7��� /��� 8���� �� +������� 1663�� '������
;����$������711�%�716�
02
E03F G�B�*�(�� �������� ?��������������� ��������� ������� ��������� ��� �������
�������B� �+������+J� ������1666�
E05F *��;������=���������������������$���������������������9������13:������174�124�
1664�
E0:F D�� '��������� �� ��� ������� B���������� ��� 9�8C�� �������� �$� ��������
�������������������,���������8�������+�������$��31������1477�12<��1664�
E06F G�� (����� ��� ����� ?��� �������� �� ����� ��������� ��8C�>��,�1�&8&C�� �������$��
���������,���������8�������+�������$�:3�:5������315�301��1663�
E4<F D�� +������ 8���������� �������� ���� �$� ������������ �������� ,������� �
8�������+�������$��6:������653�6:7��166:�
E41F *�� )�������� ���� ���� ,��$� ��� ���� ����� ���������� ��� ���������� �������� ��
����������������������,���������8�������+�������$��6:������1<75�1<20��166:�
E40F '�� '����� �� '�D�� ;������ ������� ��� +�������$� %� ����������� �������� �
�������������������1������@���N���C�(�;����������1661������11�43�%�11�72�
E44F +�*�����+= ��������B���������/���+�������$�8���������@���$���G��������
1632�1650��166<�
E47F �G��,���������+��������� �� ���� ���������������������������������B� ��������
J�������$����+������16::�
E42F *�9�G���;�����;�9��=����"��#��;������$�������������������������������
������������������������������+�������$��+����������������/=;�%A�8 ��1636�
E43F ,�� 8���������� �� ?�� �� 8�������� +����������� ���������������� ��� �����������
����������������������+�������$�+�����������7<��0������473�420��1665�
E45F D����� P��� ;����� (�������������� �� ����� ��� ����������� +�������$� ������� 1<�
���������,������B����������')��*���������16:5�
E4:F G��-��*�������9���� �����$�������������� �C�(��'��B���������9�A��9���
"��#��9�������������������*,(���@���N�������42�:<��16:<�
E46F /@� 2<40<C� )��������W� %� '��������� ,$�������$��� ��� )��������W����V���
;�����������)��������W����������'�����)�������'�����1656�
E7<F �*��=���$��?����8�����(��,�����+������������������������������������
������� �C� �� �� (������� �� D�G�� '������� "��#�� B������ ��� ,$����� �� (����
����������;��������(��������,$�������+(,��16:3�
E71F ;�?�� ,������ ;������ ��������� ��������� �� ��������� ������ �������� ������������
����$����G���������+�������$��115����474�%�476��1662�
03
E70F (��'����=������+������������������������������������������������������B�
+�������J�������$����+������166:�
E74F =�� 9������ ������� ������������� A������������������ ���� ��� =����� �
)�����������������������+����������B� �+�������+J� ���������16:0�
E77F ���,�������'��?�������;�����������������������������$�����C������$���
��������������������9�����15<����116�14<��1664�
E72F ���,������;������������������������������������������9�����156��104�10:�
1667�
E73F -��G������B�������������-���������������������������������/ =;�9�����
;�����(��������'����������JD��G���1666�
E75F (��(���������@��D������,��+���������J�����$����������������������������
�������������������������������������������C�D�� �����+��@����������9�
=� ��9�����"��#��B����������������1���/����������8����������+�������$��
(�����������B��������� 65��;�����G���������400�%�405��1665�
E7:F (�����������+��9�������9������������������������������C�D�� �����+�
@�������� �� 9�=� �� 9����� "�#�� B��������� ��� ���� 1��� /���������
8����������+�������$� ��(�����������B��������� 65��;�����G���������10:�%
144��1665�
E76F G��-��*�������8���������������������������������G������������������$������07�
���6:1�6::��1624�
E2<F (��8��,����� ������������$��������������$�������9�����74��034�033��1655�
E21F (��)�������� �� G�� ,�������� ������� ��� ��������� ������ �� ��������� ��� ���
�������������������������������������������)B+��*��������1663�
05
#� ������� �
#�� ���� �����
+��� ������ ��� ������������� ���������� �� ������ �������� ��� ������$� ���� ��� ���� �������$
������ ��� ���� ��������� ���������� ,����� ������� ����� ������ ����������� ��� ������ �
�������� ��������$� ����� ���� ����������� ��� ���� ���������������� �������� �������� �
������+��������������������������������������������������������������������������
������������������������������������������������ ���������������������&������E1F��
E0F�� +��� ������ ��� ���� ���������� ����������� ��� ������� �$� ������� ���� ����������� ��
�������� ����������� ����� ���� ������ ��� ���������� ������������ *� �������� ��������� ��
��������������������
+������������������������������ ���������������������������������������������������
��������� ���������� �� ������ �������� ���� ���������� ���������� ��� ���� ����������
���������$��+������������������������������������������������������$������"����#��������
���������������������������������������������������������$�����������"��������#��,�����
4�0�����������������������������������������������+����������������������������
,������4�4�
#�! > ����������� �� ������ ��
#�!�� ���� �����
-������4�1�����������������������������$������������������������������������������������
*����������$�����������������������������������������������������������������������
���������-����4�1�������$�������������������������������������������������������������
����������$�����������!������� �E4F�����������������������+���������������������
�����������������������������������������*���������&����������������������������������
���������������������������������������*�
0:
�������7� 8������������ �����������������)&�1B��3B@,�1B,������������ ����#E��79B�#>�%
G��������������� ��������;.�.�7B?�������� ���� ��������������1=��#�E��HB�#>�
*��������������������������������������������������������������������������������
������� ���� ������ �������� ��������� ��� ��� ���������� ��� ���� ������� ������� �� �����
�������� �������� ����� �.�������� �������� ������� � � "�.�� 4�1#� �� �� ������� ����
��������� ���� ���� �&������ E7F�� +���� ��������� ������ ,(-��������� ������ ��������� ���
������������������������������������������������������������
,����$�� �� ������������ ��$� ���� ��������� ��������� ���� ���� ��� ��� ������� +��
������������������$�;���������9���������E2F������������������������������
����� ��������� ��� ���������� �$� ���� ����������$� �������$� ������� ����������� ��� "�#������
������������������-������������������������������������������.����$���������������C
����������$��������������
�����
�����
����
����
!!!
00
X
111 �� ��
�� "4�1#
-1.2
-0.8
-0.4
0.0
0.4
0.8
1.2
0.00 0.05 0.10 0.15 0.20
x [mm]
s [�
m]
Tool surface
Sheet surface
06
#�!�! > ����������
,������� ����������� ��� ������ ����������$�� ����������$� �� ��&�� ����������������� +��
���������� ���� ��� ��� ��������� ����� �� ���������$� ��&�� ���� �&������ ���� ��
���������$�E2F�������.��4�0��*�������������&����������$�����������������������������
����������� �L�<�3���������������������� H�1��+���������������������������<�3
��1����������������������&�������������������������
*���$����.��4�0���������$���������������������������������+�����4�1����������������
����.����������� �����������������37����������������������������10:������������������
8�<3��,���������.����������������������������<�<2�"������������������#�������������������
�����$������������������������������$��������*�����������������������������������������
��������������R�����������������������������������������������������$����������
& ����7� �� ������'���������������������� ���� ���8���������� � ����� ����������2�4
���EQ�F ���EQ�F ��E;B�F �E�F
8�<3 0�2 2 <�6 HH�1
*/,/�4<7 <�2< :< 1�: H�1
#�!�# � ��������� �� �� ��������
B����� ��9��������� "B9#� E3F������ ���������� �� ���������� ���� ����������� ���� ����
����� ��� ������� �� ���� ���������� ��� ���� ���������� �������� ������� ������� �� ����
�����$� ������� �������� �� �� ������ �������� ����� ����������$� �������� ������������ +��
���������� ���� ��� ����� ��� ���� �������������� �������������� ��� ���� ����������+���
�������������������������������������������������������������������������$�������
������������� �����������������������"�����������������#��(�������� ��� ���������
���������������������������������������������������
*����������������������������B9�������������-������4�0��+������������������������
������� ��� ������ ���� ���� ����� ��� ���� ������ ��������� ������ �������� �� �������� ��
����������� ��� ���� ������ ��������� +��� ����� ����� ������ ���� ���� ���� ����� ��� ��
������������ ����� ���� �������� �$� �� ������� ������ ��� ��� ���� ����������� ������ ����
���$��������������������������������"���������������������������������������������
�����������E5F#�
�
�� <
����#
!��
X"4�0#
4<
�������71 >��� ����������� ������������������������������� ���������%����� ����������234
+�����������������������������8���������������������������������������������������$����
���������������������������������������I���������+���C
-�������������������������I�*��>�*�E3F�������C
9���
@���� �� �������� ��� ��� ������� ������� ���� ���� �� ���� ������ ��� ������� ��� ���
�����������*�����&��������������������������������>������������������-������4�4�
���� �� ������$� ���������� ��������� ����C� ���� ����������$� ����$� ��� ���� �������� �������
�.������.��4�3�
��
��
����������$���
����������$���
��$�����$���������
����"�������$������� ���
� ��
� � � ���
����
����
<������< �<<�<�� � "4�4#
�
�
��
� 1��
�
;�
�"4�7#
� ���
������
<
�
� �<<;
;�� "4�2#
� �
0
0
1
�0
1 ���
����
��
�� <
<
<� ���� �< �<
�
��� "4�3#
41
�������77 ������������� ��� ������� ��������� � ��������� ����� ������������������ ��
���������
#�!�% ��� ���� ��� ���������:��� � ���� ��������� �� �@A�@�� �
8�������������������������+�����4�0���4�4����������������������������������������
������ ��������� 8� <3� "������� ������ 6<<� (B�#� �� */,/� 4<7� "������� ������ 1:<<
(B�#��+������������������ ������������������ ��������� ������������ ���.����$� �� ���
�&�������������������������������=����������������������������������������������
J'(���������������������������� �����������1����������� ���������������������<�0�Q��
+�������������$��������������������������������"���#��������.��������;�������������
������������"����#���������������������������������������-������4�7�
-����������4�0�����������������������������������������������������40����16�M����
���� ������� ��� ���� ������ ��������� ������� �$� �� ������� 0�� +��� ��������� ���������
��������������<�31����<�::�
& ����71�!���������������� �������������� ��������� � ����� ����������������� ������E��BB�/%�;�
� ���������������;��������;
��>���E�F�
E(B�F*�E��
0F
��� ���
*��>*�E�F
8�<3 6<< <�075 <�310 <�3:2 <�413
*/,/�4<7 1:<< <�075 <�:5: <�6:3 <�1::
0
1
2
3
0 1 2 3Fn / (pm An) [-]
h/�
z [-
]
0
0.5
1A
r /An [-]
40
& ����77�!������������� ���� �%�������� ��������� � ����� ����������������� ���������� ������
HBB��� %�;��� ������� ��������;
��>���E�F-�E@F *�E��
0F
��� ���
*��>�*�E�F
71 <�171 <�:71 <�:7< <�077
51 <�1:: <�501 <�502 <�063
1<4 <�075 <�310 <�3:7 <�413
177 <�400 <�310 <�327 <�440
+�����4�4� ������$� ������ ����� ������ ��� ������� ���������������� ���� �����������������
����������������� ����;�������������� ����$� �� ������������������ �����������
�����������$��+�����������������������������������������������$�
�������7?��� ���������� ������������������������� ���� ����6��" �����) ���� ��������
���������������� ��������������������������� ���
AISI 304 2B
7 4 0 1 < 1 0 4 7<
<�<2
<�1
DC 06
7 4 0 1 < 1 0 4 7<
<�<2
<�1
�>���E�F
���I<�4<�Q�
���I1�07�Q�
���
�E�F
44
#�# ���������� ��
#�#�� ����� �������
+�����������������������������������������������������������������������������
8�������4�0�����.�������������������������������������������������������������������+���
����������������������������������������������������-������4�2��/��������������������
���������������������������������������������������������������������������� ��������
����������������������������������
�������7D�,������� ������������������ ���������������������
*� ������� ��� ����� �� ����� ������� �$� ������ ���� !��� ���� � ��������� E1F�� 8������ �
�����&������������������������������������������������������&���������&���������"�����������
�����&#��� �$� �� ����$��������� "��������� ���������&#��*��������$� ����� ��� �����������
���������������:������������������������������������������������+��������������
���������������� ����� ����������� ��������������������� �����������������������
D����� ���� �������� ��� ���� �������� ������� ���� ����������� ���� ����� �������� �$� ���
����������$� ������� ����������� �������� "�#� ����� ������ �������� ��������� ������ ���
������������������$������������������������������������������$���
,��������������������������������������������������������������������������������
���������������������������������������������������������������+��������������������
���������������C
� ����������������������������������������������������������������� ���
� �����������������������������������������
����"�������$������� ���
�������$���
�
��
����"������������� ���
47
*����������������������������������������������������������������������$������������
���������J����� ������������ E2F�����������������.���� ����� �������� ��������� ����� ���
����������������������������������������������������������������������$�������������
���� ��������������� ������*� �������� ������ ����������������� ����&���$��������
���������$�������.������"4�5#�E2FC
/�������� ����������������$�������������� ���������� ����������������.������������
�������� �����������������������������������������������+���C
-���������������������������������������������������������������������������������
������������������.��"4�6#�
#�#�! ����������� ��������� �
+����&������������������������$�������������9@�1�0456���;+�0<�������������$�����
���� ��� ���������� ���� ��������� ������� ������� ��������� �� ������ ��� ���� ������
������ +��� ����������$� �������� ��� ���� ������� �������� ���� ����� �� -������ 4�3�� +��
�.��������;���������������������������������"���������������#��������������������
���������������������������������������������������
/����������������-����4�3��������������������������������������������$������.�������
;������������������$���������� ������������������������������ �������������������
����;+�0<��������������������������������������������������������������������
����� �� Y1�������� ����� ����� ���� ������$� ������������� �$� ����� ���� �.�������
1��1�
0
�
�1��1
0
�
0
0
��
��
����
����
G�G�G�
'G�
G�G�G�
�G�
<<<
�'
<<<
��
�
�
"4�5#
G�G�G� '� ��� ��� �� "4�:#
� �� �
��
���& ��&
1 1
���&��&
1�
�
G
G
G��G�
�� "4�6#
42
;������� ������������ '���� �������� ����� �� ������ �������� �� ���� ��������� ������ ��
������������������������������������������� �Z�+��������������������������������������
����$�E1F�
�������79����������������������������������������%�@/��17:H� ���)&�1B��3B@,�1B,������� ��
8�����������������������������"����-����4�5#���������������������������������������
�������� ������� �������� ������ ��� �� ���������� ��������� ����������$� ����$�� +��
��������������������������������������������������$�������������������������������������
�����������������������������������������������������������������������������
��������+���������������������������>����������������4��������������������������������
��������� �������� ���� ������� ��� �������� ����� ��������� -���� 4�5� ������ ���� ����� ���
���������������������������������������������������������������������������������
������������
+����������������������������������&�������������������������������������&��������&
���������������������������������������+�����4�7��,��������������������������
���������C���������������&�������������������������������������������
�������������������������������
WN 1.2379
2 7 4 0 1 < 1 0 4 7 2<
<�<2
<�1
���������I<�42�Q�
GT 20
2 7 4 0 1 < 1 0 4 7 2<
<�<2
<�1
���������I<�<30�Q�
�>���������E�F
���
�E�F
43
�������7: �������� ����� �� ��������������������� �������������������������������� �����
�����������������������79� ��@/��17:H%����)&�1B��3B@,�1B,��
*#
'#
���������I<�42�Q�
���������I<�<30�Q�
1.E-03
1.E-02
1.E-01
1.E+00
1.E+01
-2.0 -1.0 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0
s/�s,tool [-]
� [m
m]
�m
1.E-04
1.E-03
1.E-02
1.E-01
1.E+00
1.E+01
-5.0 0.0 5.0 10.0 15.0 20.0
s/�s,tool [-]
� [m
m]
�m
45
& ����7?����������� ����" ������������������������ ���
�������
EQ�F
���&�EQ�F ���EQ�F ��E��0F
,������9@�1�0456 <�42 2�6 <�40 0�74�1<1<
,��������;+�0< <�<30 <�03 <�<03 1�73�1<1<
#�% �����������
1� +��� ������ ������� ����� ��� �������� ��� ��������� ���� ���������� �� ������ ��
�����������,(-�������������R
0� -���������������������������������������������������������������C
� ������������������������������������������.��������;������������������������
����� ������������R
� �����������������������������������������������������$������������$R
� ������������������������������������������������������������$���������������������
�������������������$�������������������+�����������������������������������
����������������
4� 8��������������������� ������������������� �����������������������$� ��� ���������
��������������.��������;����������������������������$�
4:
3 � � �� �
E1F (�'����=������+������������ ����������� ����������� ��������������������B�
+�������J�������$����+������166:�
E0F ��=�(�� ;������� (�&�� ?���������� ��� ���� ��������� B� � +������� J�������$� ��
+������8�������4C� �������������������������������������02�70��1666�
E4F -�B��'������ ��+������+����������������������������������8�������1C�*���
������������������������A&����J�������$�B������162<�
E7F G�� �������� +��� ��������$� ��� �������� ��������� �����������$� ���������� B����� /���
(������������0<<��81������41�7<��16:3�
E2F G�*��;���������G�'�B��9���������8���������������$����������������B�����=�
,����?����*�062������4<<���416��1633�
E3F G��B�������G�'�B��9����������A���������������������������������������B�����=�
,����?���*�405������126�154��1650�
E5F G� ��9��������(��������������������������������������������������B�
+�������J�������$����+������0<<1�
E:F B�=��@�$����=�����������������������������������������������������9����03�
����4<2�444��1654
46
%� & ���� ����� �����������������
%�� ���� �����
/� ���������� ������ ������ ������� ��������� ��������� ���� ��� ���� ��������� ������� ��
��������� �$� "�����#� ��������� ��������� /� ����� �������� ��� ��� ����� ��� ������� ���� ����� ��
������� ��� '��� �� ���������� ������ ���� ������$� ��� ������� ������������ E1F�� -�����$�� �
�����$��������������������������������������������,������7�0��+���������$������������
���������� ���� �������� ��������� ��������� �� ������ ���� ���� ���������� ������
������������ �� �����$� ��$��� �������� �� ������ ��������� ,������ 7�4� ��������� ����
$����������������$�������������?��������������������������������������������
������� ������������� +��� ������ ������������ ��������� ��� '��� E0F� E4F� ���� �������� �
,������7�7� �� ������� ��� ���� ������� ��� ������ ����� ������� ������������$��������
������ ���������� +������� ������������ ����� ���� ����� ������������� ��� ����� ��������
���������� ���$� �� ��������� ����� �� ���� ������� ��� ���������� ������� �� ������������ �����
������ ��������$� ������������ ���� �$������������ ��� ������������� �����������=������� ���
���� ������������ �������� �����������$� ������������������ ��������������� ������+���
�������������������������������������������������$�����������������������������
����,(-���������-����$�����������7�2���7�3�����������������������������������
����� ��� ������� ������� ���������� *� ������$� ��� ���� ���� ���������� ��� �������� �
,������7�5�
%�! �������������� ����� ���������
*����$����������������������������������������������������������������������'���
�� +����� E7F� �������� ���� ������� ��� ���� ��������� ��� ������ ����� ��� �&����� ���
��������� ����� ���� ��� ������� ������ +����� ������ ����� ���� �������� ��� ������ ��� ���
�������$���������������������������������+��������������������������������������������
��� ���� ���� "���� ����#� ��� �� ��� ��� ���� ���� ������� ���������� "������� ����#�� +��
������������&����������������������$���$������������������������������������
�����������������������������������������������
7<
-�������������������������������C
��������.�����������������������������������������������-����������������������
������������������������������+����������������������������������������������������
+�������������������������������������������������������������� +��E2F��'����E1F����������
����� �������� ��� ��������� ������ ������� ���� ���� ������ ������������ �������� �� ���������
�������������
��;��� ���� ���� E3F� �������� ��� ���� ���������� ������� ���� �������� �� ���� �������� ��
����������� ��������� ��$���� ��� �&����� ���� �&���������� ����������� �������� ���� ���������
������������������ ����C� �� ������������������$�������� "/#�� �� ������������������� "//#
�� �� ������� ��� ������� ����� "///#�� +��� �������� ������� ������ ����� �������� �� ���
��������������������������������������������������������&����������$��$����
/=;� ��������� ������� ������ E3F� E5F�� *�� �� �&������� ���� ��������� ������� ���� �
���.����$� ������� ,(-� ��������� �� ����� �� -���� 7�1�� +��� ��������� ����� ������� /� ��
�������//�����������������������������/�����������///��������������$����������������&���
��������������������������E3F��A&��������������������������$���$���������������
����� �������� ��� ������� ���������� ���� ������ ����� ��������� ���&� �������� *�� �
����.������ ������� ��� ���� �������$� ������ ��� ���� ��������� ��������� ������ �� ��������
����� ���� ��������$� �� ����� ������� /� ��� ���� ���� ����� ������� //�� +��� ��������� ��� ���
������� ����� ������� ///� ��� ������� ��� ��� ������� ��� �&������ ���������� ������� ��� ���
��������8������������������������������������������������������������������������
��� 212�8� E3F�� ,���� �� ������������ ������ ������$� ���������� ���� ������������ ��� ��������
���������� �� ����� ���� ������ �������������� �������������� �� ���� ��������
�����������/�E6F����������������������������������������������$���$�����������������
��������� �� ������������ ��� ��$���� ��� ���� ��� �&����� �������� ��� ���������� �����
��������
�&��������� ����� ����� ��������� �$������ ������ ����� ���� �������� ���������� ��� �
��������� �� �����%������� �$������������������ ���������� ������ ��������������$���� �
���������� ������������ E1<F��+��� ��������� ������������� +���� ��������� ����� ������������
����� �� ���� ����������� ��� ���� ����������� ,������ ��8������ E11F� ������ ����
���������������������$�������������������������������������������������$����������
��� ��������� ��� ���� �������� �$� ��������� ����������� '$� ������� �� ������ �����������
�����������������������������������������1>+�����������������������������������
�������������������������������������������"����,������7�4#��,����������������������������
�$������������ ������������� ������������������������������������������������������
���� ���6 � "7�1#
71
������������� 8��������� ��������� ������������� ��� 5<� ��� 212� �8�� ������ ���
��������� �������� ���� �������� �$� E3F� ���� ��������� �&��������� "����� ����������
�����������������������1<<8�3#�
������� ?�� &� �������� �� �� �� ���� ������ ��� /� 9�7B%� �� ������ �� �� ���� � ��� ������ ����� ��
:D�,�&����� ���������� �� ��� �������������%�������������� �����-���������������%� ���� ������
�� �� ������� ������������ 234� �� ���� &/I� ����������� 294� ����� � ��������� �������� ����� ����'
���������� ��� ������ ���/�9�7B�&���� ������ ��� ��� � ���� ������������������� ��� ������������� �
������ �����������������"�������/�9�7B���� ��������������������� ��������� ������.���"�������'� �
?B,�� ��19�����&�������������������������������������%��:7���1D������������������8 �E�B�B
F��� �����B�����������������8 �E�BB?�F���&��������������������� ������� �������� ����� ����
�������BB,�9
0
500
1000
1500
2000
2500
0 1 2 3 4 5
v [m/s]
Fn
[N
]
III
II
I
70
%�# 3 ����� �������������� ������ �������� �� ����
8������ �� �������� ������� �$� �� ������� ����� ����� �� �������� ��"&#�� +��� ��������
�����������"&#� ����������� ������������������������������"&#� ��� ���� ��������������
�������R���"&#�I�"&#�>����?������������������������������������������������������������
�$� ���� ������ �� ��� ���� �����������8���� ���� �����������-������������ ������� ����� ���
�������������������������������������"&#��J��������?�������������������������������
��������������������������������������������������������������������������������
������������������������������.�"7�0#�����������'�����=����;����������������������$�
���� '������� �������� ���� B����� �������� ���� ���� ������� �� ���� ��������� ����
������E10F�
9������������������.�����������������������������.��"7�4#���������C
+��������������������������������������������������������������������������������$
���������������.��"7�4#��*���������������������������������������������������������
��1>+��������������������������������+����������������������������������
���������������������������������������������������������������������������
���������������������������������"����-����7�0#��*�������$�������������������������
E11F�
� � � �� �� � � �
� �
� � � �� � � �
� � � !
"#$ ��
�
� !
"#$ ��
��
�8&
�)
�
�&-� ��
�8&
�)
�
�&-
,
,� ��
���=��
��=�
�&�
�&�1<
"7�0#
��
���
� ����
� 8&
))
,
,
�
� �����
�
� �&�#"1
#"
<
"7�4#
74
�������?1�,����� �������� ����� �� ������������������������� ��������� �������� �����"��%�2�B4
/�E10F����������������������$�����������������������.��������������������������������
��������������������������������������������������+�����������$�������������
��������������������������������������������������������������������.��"7�7#�
%������������%����������������%�I�&>����
� �
� �
&&
'
(
))
*
+��
����
�
�
�
�
�
�
�
���
����
�
1
01
1
01
�&�
1
�.
.
.�
�"7�7#
y = 3E+09e-5959.8x
R2 = 0.9888
y = 6E+09e-6931.5x
R2 = 1
y = 5E+08e-6532.1x
R2 = 0.9989
y = 1E+10e-6581.9x
R2 = 0.9892
0
1
10
100
2.70E-03 2.80E-03 2.90E-03 3.00E-03 3.10E-03 3.20E-03 3.30E-03 3.40E-03 3.50E-03
1/T [K-1]
C [%
]
Capric acid Myristic acid Stearic acid Oleic acid
77
��
���
�����
�� ����
�� �'�
'�A
'�) 00
00 0
��&�
0
1#�"
�"7�5#
8����������� ��� ��� ���� ����� ����� ����� �$� �������� ���� ���������� ����$� ���
��������������������$�����������������������������$���������������������&��������$
���������$�����������$������C
+���������$����������������������������������<����%1<<��G����1������������$�����
�� ���� ����� ����� <� ��� %12<� GD�1���
�1� E10F�� +��� $����� ��������� ����� ������ ��
��������� ��� ���������� �������������� ������������� ������������������ ������������ �
���������������������������������������������������
%�% ,��������� �������+,0������
%�%�� ,���� �� ���� �� ���������� ��� ��������
/� ����� ��� ��������� ���� ������ ������������ ����� '���� E0F� E4F� ����� ���� .���������$� �����
�������������������������������;"&�$#����8���������G������E14F�������������.��"7�5#�
D� ���������� ���� �������� ���������$� ��� ���� ����� �� �� I� D� >� "� ��#� ���� �������
���������$�
+��� �������� ����� ���� ���� ����� ��� �� ������������ ����������� ������ ����� �����
�������$�������������$��������������������&��&��������������������������������������������
�������������������������
� �� �
� � � �� � �
!
"#$ ��
�
� !
"#$
&'
()*
+ ����
�
�8&
�)
,
,
�
�& -
�8&
�)
,
,
��= �&��
�&�1
<0
1<
1
�
�
"7�2#
� � � �
�����
���
��
)))
#)
��&�)
�����
��,�
��,�
"7�3#
72
� ����
6;
� �'��''��)'�'�& XX#X�X"#X�X"#�" � "7�:#
����
�
�
����
�
�
�-�
���
�����
���������
�� AA �
��&
�452�<
1�"7�6#
� �
��
�
�
�
>1
�
2:6�<452�<
&&&&&&
'
(
))))))
*
+
�����
�
�
�����
�
�
���
����
� ��
�-��
�����
�����
"7�1<#
��� "7�11#
'$��������������������������������$��������������������� �������������������������
�������������������������������������������"������$�.#����������������"*.#�������
�$�������������������������������&�������������������������������������������������
���������������������������.��"7�:#�
8���������������������������������������������������������������������������$����
�������� �� E0F� ��������� ��������������������� �����������������������+��� �������� �����
��������������������������������������������������������������������������������������
"���������������#��� �������������� "���������� ����#��������������������$� ���������
����$����������-���,(-���������� ��������� ������� ��� ��������$��������� ��� ���� ����
��������������������������������������������������������������+��������������������
�������C
����C
/���������������������������������������������$����������������������R� ��������������
�&��������������������������������������������R�������������
������������������������-���/����������������������.��"7�10#����.��"7�14#�
73
���
����
�
�
���
��-
�
�
���
��
1
10
1
0#" A "7�14#
2�0#1�&�"2�<#" ��� ��� "7�10#
�����
������������
AAA
��
-��
452�<"7�17#
���
��
A �
��&
�
���
�"7�12#
D�"#����������������������������������������������������������������������E0F�
,����������E17F�����������������������������������������$��D����
�����������������.��"7�6#���
+����������������������$�D���������������������������������������$�E9��1D
�1F���
�����������"�������#��������������������������������������������������������������
+������������$�����������������$�����������������������������������������������
*�������������������������������������������������������������������������������������
����������������$�������.��"7�17#�����������������$����������������$���������������������
��������������$���D�����*���������������������������������������������������������������
�������������.��"7�17#����������$�����������������������������������-���/�����.�
"7�10���14#�������$����.��"7�17#��������������.��������������/��.��"7�13��15��
1:#� ����������������������������� ������� ��� ����������� ������������������ �� ����� �������
+����������������������������-"�#���/"�#�����������������$��<�651����1�353�������I[�R�1���%0������I1���<�651����0�413������I0�
75
2<<�<�
::4�0111�5335�0 &'
()*
+ �������
�����������������
AAA
265�<:4:�<
�42:�1745�2573�0
&&
'
(
))
*
+
���
����
� �������
�����������������
AAA
740�<12:�1
�3<4�5456�1<573�0
&&
'
(
))
*
+
���
����
� �������
�����������������
AAA
��I�<�2
"7�13#
��I�1
"7�15#
��I�0
"7�1:#
+��������������.�������" "C �����.��"7�13��15���1:#�������������B\��������G�����
E12F��������������������������'$�������������B\��������������������$C
���������������������������������������$�"AC���#���*�����������������������������������
��������+���B���������� ������������������������������������� ������������� ���� �����
���� ���� ����� ����������� �� ���� �������� ������ ��������������� ����� ������� ����
�����������$� 1C � �� C"� E13F�� +��� ������ ����� ������ ��� ����� �� ����� �������
������������ ���������� ����� ��������� ���� ����� ��� ���� ����� ���� ���� ������� �������� �
������� ��/������B��LL�1����������������������������������������������������$����������
������ ����� ���� ���� ��������� ������ ������ ��� �������� ����� ��� ��� ���������� �$
�������� ��� ����� ��������� ���������� ?����� B�� %�������� ����� ��� ��� ����� ����� ��
����������������������$�����������������������������������������������������������
���� ��������� ����� ������ ��� ������ ����� ������� ����� �������� ��� �� �����������
���������
+�������������������������������������������������������$�������������-����7�4
����� ���� �������� ����������� ��� ��������� ������ ��������������� "D������ I� 13�9��1D
�1#� �
9@�1�0456������������"D�����I�0<�9��1D
�1#��+���B������������������������������&������
�������$���������������������" �"#�������������������������@������������������$
���������$�������������������������������������������������������D������%��������+��
����������������������������$����.������������������������������-����7�4��-��������������
�������������������������������D����� ������������I�1�����B��LL�1��*���������������
�*��* 0 "7�16#
7:
�������$�� ��������� �� ������ ��� ������� �� �� �������� ��������� ���� ���������� ���������$�
���������$����������������������������������������������D�������������������������
�$����������0����������A��������������" �"#��������������������������������������������$
������������������������������������D����������������������������������
�������?7�!������"������� ����������"��'� �� ��������������������������� ������� ��� ������� ���
��A�����E�1B�@���A��%�A������E��9�@���A��
+������������$�������������$���������������������������������������������������������
������ ����� �� ���� ������� ������� ������ �� ���� ���������� �������� ���������$�� ��� ��
�������������������������������������� �������$���������������&���������������
-����-���� 7�4� ��� ��� ������ ����� ���� ������� ��� ������ �������� ����������� ��� ���� ��������
����������������������������������������������������������������������$��+������������
��������� �����������������������$��������������������������$���������������������
B�����������������������������������������������������������������������������$�����
����� ���� ��������� ��� ������� �� ������������� -������������ ��� ������ ����� ��� ���
���������� ����� ���������� ������ ������������ �������� ����������� ��� ����������������
��������������������������������B���������������������
%�%�! 9 �� � ������� ��� �������
-���������������������������������������������������������������������$��������������
�����������������������������$���������������D����E15F���&��������������������
0.01 0.10 1.00 10.00
� [-]
0.01
0.10
1.00
10.00
P�
[-]
98 99 100
102 104 106
108 110
120
140
140
160
160
180
180
200
200
220
220
240
240
280
Keff
76
���� �&������� ��� ������ ����� ����� ��� ��������� ����� �� ������ ������� ������
��������������$�������.������������"�����05����30�Q�#������������������*/,/�4<7C
1� ,������� ����� ���R� ��������� ��� ������� ����� ���� ����� �������� �� ���� ����� ��� ���
����������������R
0� @��������� �������������R�����������������������������������������������$R
4� �������������������R�����������������������������������������������������������������
����������������������������������������������
+��������������������$�������������������������������������������������������������������
���������$����������������������������������������������������������������8�����
��A&��$� E1:F�� /�� ��� ������$� E15F� ����� ����� ������� ������ ������� ��� ���� �����.���
����������� �� ����� ��� ������� ��� ��� ��������� �� ��������� �������� +���� ������
�����������������������������������������������"����#��������$�������������$�������
-����7�7����������������"�����#��������������������������������������������������
����������������D�"-����7�2#��+�������������������������.������������������������������
�������������������������������������������������������
�������??�&�����������J����������� ��
��
�
-
�
2<
+�������������������-����7�2������������������������������������E16FC
�������?D�@� ������� �� � ������������ ���� ��������� � ����� �#A� ��� ���� �� �-� ������� &��� ��
���������#A�E�B?� ����#A�E�B:����� -��� ����������� ��"����������� �'������� ����������������
+��� ��������� ���� ������������������ ������������� ������������ ������������� �����������$
�.�� "7�01#�� "7�00#� �� "7�04#�� ���� ������ ���������� ����������������� ���� ���� ���������
�������������$�����������-����7�7�
��
���
� ��� #A� �� ������0
1
7��
�� "7�01#
���
���
�����1��01
�����1��01
01
01
#A#A
#A#A
�
��
��
�
������
�� ���
������
�� ���
� "7�00#
� � #A���#A���� �� ������2�<������02�<� ��� 11 ��� "7�0<#
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
fHK [-]
[ra
d]
'?
������
��������
����
0.226
0.673
21
���
����
�
�����
#A#A
��
1
�������������
0
1
71
���� "7�07#
���
��0
0 �� �������� ����# � "7�03#
� �� ����
���
����
�#A
#A��
�
��
�����������
�����������
0
0 "7�04#
����C
*������&������������������D������������$�����$���'������+���� ���.���������
���� ����������� ��� �������� ���� ���� ������� ������� �� ����� �������� �� �� ����������$
�������������������������������������������������������������C���I���>���E7F��/�����
�.�������� ���������� �������������� ��������������$������������������� �� ���� �����
������������������������������/����������D�I�����>������������I��������I�424��������$����
��D� I� 424����*����������$�� ��� ��� ��� �� ���������� ���� ���� �������� ������� ��D� ��'?
�������� �$� �������� ���������� ������� ���� ���� ����������� ��� �������� �� �.�� "7�04#� �
���������������+�����<�<:�%�<�17�����������������'?���������������� ��D����������
<�7����<�5�
+��� ������ ��� ������ �������� �� �� ������ ������� %� ������ �������� �������������'?
��������� ��� ��� ��� ���������� ��� �� ������� ��� ��D�� �� �� � �$� �������$��� ���
���������� ����������� ��� �������� ����� ���� ������������ ������ ����� �� ���� ������
������� ������ ������� ����� �$� �.�� "7�03#�� +��� ������� �.������ ��� ������ �$� �������
��������������������������������������������������������
�������������������������������������-����7�7�
���
����
�
������
#A#A
��
1
�������00������
010
��
�� "7�02#
20
%�%�#� ����������� �� ���� ��� ��������� �����;�� �����
+����������������������������������������������������������������������������$�������
������������������������������������������������������������������������������������
���������������������������������� ������������������� �����������������*������
����!����������� � ����������������������� ����������������$��������������������������
������ ���� ���� ������ ������� ������ +��� ����� ������� ����� ������ ���� ���������� ���� ����
�������� "���� -���� 7�7#�� ��� ������� ��� ��� �������� �����������$� ����������� ������&��� ���
���������������������������������������[����������������������������+����������
�������$� ���� ��� ������� ���� B��������� �������� ���� ������ ������� ������ ������ ���
���������������������������������������������*������������������������$��&��������-���
7�3�� ����� ������ ������� ������ ��� ����� �$� 2"��0�$
0#�� ���� ����� ������� �����������
-����������� ��� ���� ��� ������� ���� ��������� ������ ������ ����� ���� ������ ������� ����
�������[�3���0��+������������.�������������������������������������$�������������$
�.��"7�1:#��"��I�0#�
�������?9�&�� ������ �������������� �� ���������������� ����� �� ������� �������������������� ���
��C�1� ��� �
��>0
��
��
$
&
$
&
00 ' � �
24
A����������������$����$����E0<F���� �����������.��������������� ���� ���� ������������
�������%�����������������C
�������������������������.���������C
�����
������
�����
��������
�����
�����������
�����
��
��
�����
�������������
A
AA
A
AA
A
�
#
��
#
�&&
�
����
�
��
�
���
�
��
��
�
�
�
0
�
��
"7�05#
� �� �
�
�
��
�3<4�5456�1<573�0
0
1
0
�0
740�<12:�1
0
�
������
��
��
���
��
�
�������
�
��
���
��
AA
�
A
��&
"7�0:#
27
'�������������������.�������� ���������� ������������ �����������������%�������������
��� ��� ��������� ���� �� ����� ������������ ����������� �� ����������� ���������*�� �
�&����������������������������������������������������������������������������
������� ����� �� -���� 7�5�� +��� ����������� ��������� �� ��������� ����� ��������� ��
�������� �� ���������� ��������� ��� �������� ������� �� ������ ����� �� ���� ��������� �����
������������� +��� ������ �������� �� ���� ����������� ������ ������������� �� ����
����������� ����� ������� ��� ��������� �������� ���������$� ��������� ���� ������������ �
������� %� ������ �������� ��� �&������$� ����� �������� +���� ��� �� ���� ������������� �
��������������������������������� ������� ������������ �����������������-����-����7�5
������������������+���������������������������������������D�����������������
�������������������������D������������������������������$�
�������?: /�������������� ���� ��������� ����� �� ����������������� �� �-� ����%��������������#A
J�" ���� �B?%�BD%�B9� ���B:
+�������������������%���������������������%�����������������������$���
����������������������������������������������+�������������������-����7�:������
��������������������������"�����������#� �������������%���������������-������7�:
������������������������&���������������������������������������������������������
��������� �� ���� ��������� ������ ������������� *�������� ��� ��� ��� ������� ���� �� ������
�������������������������� ��������������������������&����������������� ��D��
�������������������������������������������������������������� ���������������
,(-� ��������� -����� ��� ���� ��� ��� ��������� ��� ���� ����� ���� ������ ������������ ��
0.00
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0.70
0.80
0.90
1.00
0.00 0.40 0.80 1.20 1.60
��D
��D
�E��F
+��E�
F
��I1R�D�����I�1
22
������������ ��� ���� ������ �������� ,����� ���������� ����� �����&������$� ���� ����
���������$�������������������������������������������������$������������������
������������������������������$���������� �������������������������,����$���������
�������� �� ����������� ����� ���������$� ������� �� ���������� �������� �� �����
������������� +��� �������� ��� ���� ����������� ����� ���������$� ��������� ���
����������$� ��� ������ ������&�������������������������������� ��������������������������
�$����������������������������������������������������������$�����������������������
��������������$�
�������?3�!�������������������������� ���������������"��'� ����������������������������� ���� ��
������ ��������E�BDD%��#A�E�B9�
+�������������������������������-���7�:���������������������� B������������
������ ������� ��� ���� �������$� ������� ������ ���� ������� ������ ��� ��������������� ������
-������7�:������������������������������������B��������������������������������������
�����������������������������$�
0.1 1.0 10.0 100.0
Ktool [-]
0.001
0.010
0.100
1.000
10.000
100.000
v [-
]
2.0E-5
1.0E-4
1.0E-3
1.0E-2
1.0E-1
1.0E0
5.0E0
+��E�F
23
� �� �
��
��
��
4�
5����
����
�
��
����
�
��
��
��
����
����
��0
��0
�����
"7�06#
%�" /���������� ���� ���������� �
*���������������������������8�������4��������������� ������������������������������
�������� ��� ��� ����� ��� ���� �������$� ������ ��� ���� ��������� ���������� +��� ��������
������� ���� �������� ������ ���� ���� ����� ��� ������ �������� �� ������ ������ ������
�����������*�����������������������������������������������$���������� �������������
�������������������������������������������������������������������/����������������
.�����$� ����� ������ ��� ������ ����� �� ���� ���������� ��� �� �������� �������$� ��
��������������������������������������������������������������������������������������+��
������ ��� ���� ���������� ������������ ������ ������ �������� ��� ������� �$� ���������� ���
�������������� �������� ���������������� ���� ��������������� ���������� ������������+���
��������� ������� ��� ��� �&��� �� ������ ������� ����� ��� �������������� ��������
���������
+��������������������������������8�������4�� �����������$������������������������
����� ������������ ���������������������� �� ��������� �����������������+���� ������
���� �������� ��� ������ ������ ��� ��������� ���� ������������ ������� ������ ���� ����
�������������������������������������������+�����������������$�E16F�E01F��������
������.�� "7�06#� �������� ���� ������� ����� � ���� �� �������� ������� ��� ���� ������� ��� ���
�������������������������������������������������������������������������� �����������
�����������������@���������������������������������������������������������������������
����������������������������������������������������������������
+��� ������������$� ��� ���� ����� ��� ��������� ��������� ��� ���������� �$� ���� �&�
�&�����C
�������
8������ ���� ������ ������� ��� �� ��������� ������ ������ �������� ����� �� 9@� 1�0456� ����
��������� ��������� ���� '?���������� +��� ������ ����� ��� <�2� �>��� ���� ����
��������������� ����������0<�8��*�������� ��������������������������������� ��-����4�3�
�����������������9@�1�0456��+�������������� �������������-����4�5��������������
25
��� �������������������+��� ����������������� �������������������� ���� ������������
�������������������������+�����7�1�
& ����?��.������ � ������
D�E9>��DF �E��>�4F ���EG>���DF ��E;B�F
*/,/�4<7 13�0 :<4< 70< 1�:
9@�1�0456 0< 55<< 73< 3�6
+������������������.��"7�06#�����������������������������������������������������
�4�����������������������%�����������������-����7�6�+��������������������I�<�23�I�1�251
���������������������������.��"7�06#�
�������?H�;�� �-� ������ ���� ����������������"��� ��������������
+��� ������ �������������� ���������� ����� �.�� "7�0:#�� ���� ������� �� �� -���� 7�1<� ��� �
���������� ���� ������������� ���� ��D�I�<�3�+��������������� ����������������<�737��
<�227�� �����.�� "7�0<#������� ���� ������� ��������������������������� ���������*�
���������������-����7�1<�����������������������������������������52�������1:4�8��������
��������� �� ����� ������� ��������� +����� 7�0� ����������� ���� ������ �����������
�����"������������������&����������#������������������������������������������
������������������ ���� �����������������$���� ���� ����������������������� ��� D�����I�0<
E9>��DF�
& ����?1�, ���� ������ ��������� ������ ���� �� �������������A������������������� ��������
���������������
D�E9>��DF� 0< 7< 3< :< 0<< 72< 1<<<
+��E�8F 52���1:4 23���17< 75���113 70���1<1 4<���31 02���7< 00���06
1.E-07
1.E-06
1.E-05
1.E-04
1.E-03
1.E-02
1.E-01
1.E+00
0.0 0.4 0.8 1.2 1.6
�E��F
� �E�
F
2:
�������?�B��� ��������� ������ ���� ����������������"��� ���������J������������ �������������
?H%� �� �����������������������K�� �� �-� ����
%�( ,����� ��� ����;. ���� �������������������
/�����������������������������������������������������������������$�����������������
��������������������������������������������+������������������������������������������
�$���������������������������������������������������������������
+���������������������������������������������������������������������$�������������
�������������������������'$��������������������������������������������������
�������R� ������������������������ ��������������������������� ���������������� ��������
��������� ��� ������� ����� ���� �������� �� ���� �������� ���� ������ �������-��� ��'� �������
���� �����������������������������������<�5�%�<�6�������D�������������$������������������������
������������������*����������������������������������������������������������������������
��� ���� ����� ��� ���� �������� ��������� ���� ��������� ��� �� ������ 9���� ��������
����������� ������ �������� ��� ��������� �������� ����������� ��� ������� ����
���������� ������� ������� ��� ������� +���� ����������� ��� �������� ����� �$� ����
�&���������E16F�������������&�����������������������$������������������������$
�����������������������������������������
�E��F
+��E]
8F
0
50
100
150
200
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6
pl c
w
26
+��� ���������� ��� �����$� ����������� ������� ��D� ����������$�� ����� ��� ������� �
���������D�I�<�7�����D�I�<�5��@�����������������������������&�������������
�������� ������� ������� �� ���� ��������� ��������� ����� /� ����� ��� ������ ���
����� ����� ��� �� ������ ��� � ����� �'� ������ ���� �������� ���� ��� ��� ��� �������$� ��� ����� �
��������� ����� ���� ����� ��� ���������$� ���� ��D� ������� ��� ���� ����� ��� ���������$� ����� ��D
��������,��������������������������������������������������������%����������������������
�� ������� ��� �� ������ �������� ������������ ����� ��� �� ������ +�� ����� �&����� ���� ��������
������������ +��� ��� ���� ���������� +����� ���� ��������� ���� ������� ��������� �� ���������
,(-������������������������C
*���������D�I�<�6�����!�$ ����������������.��"7�0<#���-����7�2�$�����I�<�003����
������������������������������������������������I�<�354����������������������
�������������������������+���������������������������������������������������C
+����&�������������� ��D���������������������������$���������������������$��������
����������������.�"7�4<#��?��������������������������������$�������������������������
������� ��� �� ������$� ��� ������� ��D� %�������� ������ ����� ������ ���� �������
'�����������������$������������������������������������������������������������
+��� ����� !������� �������� � �� ���� ����� ���� ��������� ��� ��������� ��� ���� ��&����
������ ��� �������� ����� ����� ������ ���� ���� "���#� ����� ������� ��������� +����
�������������������������������������������������������������������������������D�H�<�2
"����-����7�2#����������������������������������������������� �$���������� ��D�6�<�2
����� �&���������� ��������� ����� ������������������������*�� �� ����.������ ���
����� �������� ������ ��� ����������� ��������� +��� ������� ��������� ����� ������ ���� �����
�������� ����� ����������� ������ ���������� ������ �������$� ��������� �&������ ���
��������������������������+�����������$����������������������.�������������������
������������ ����� ��������� ������ ��� ������ ��������� ������� ������ ���$������ ����� ��
����������������������������������&���������������������������E15F������������������
��������$����������������������������������������
+������������������������������������������������������-����7�11��-���������������
�����������������$�������������-�����$����������������������������������������������
��� �������� ���� ���� ������ ���������� ���� ����� ��������� �� ���� ���������� ,����$�� ���
�������� ��� ���� ����� �������� ������������ �� �������� �� ������ ��� ������ �� �������
+��� ������������.������������������������������� ���� �������������� ������������ ����
354�<003�< 557 � ��&& ��� "7�4<#
,����� ��� ����C�+��H�+������$�������������������������������������������
����������������$���$����
3<
�����������������������������������������������������������������������.������
��� �.�� "7�0:#� �� �.�� "7�06#� ���� ���� ������� ������� -����$� ���� ������ ������������ ��
�������������������� ��� ������������� ��������������� ���� ����������;������ ��� �������
����������������������������������������������������������������"�������������#
��������
�������?�� ����� ����������� �������������� ��������������������� ��������� ���������� ���� �
����������(�1��&�����������J����������� ��(�7��, ���� ��������������� � ������� ������� ��
������ ����(�?��� ���������������
*������������� �������������� ��� �������������$�������&������� ����������������������
�����������������������.�����������$��/�������������������������.�����$�����������
�$��������� ��� ����� ����� ������ ��C� ������� ��������� �� ���������� ������ ������ ������
���������� ������� ��� ���� �������$� ������ �$� �&������ ���� �������� �� ��������� ������������
�����������������
0
�
-����������D���
D����
D�������������������������������
+AA?
,���+ 1
�����,��8
+��
?J'=/8*@+
For each tool summit
+��L�+�����C���������R
+��4�+���C�������������������������������
4
7
��
31
�����������������������
���������� ������
*������ ����� ������������������������9@�1�0456���*/,/�4<7� ��� ����������������
�������� ��� 1M� �������� ���� �� ������ ����� 9���� �������� ��� ���� �������� �� ��������
���������������������������-����7�0������+���I�24��8��8������������+�������+���I�24�8�
�������� ����� ���� �������������� ����� ���� ���� �������� �� ���� ��������� �� ���������
���������-����7�1<��A�$��������������������������������������"�����������<�227�L��L<�:46#������������������������������������R�����������������������+��L�+����,�������
������������������D�������������������������������������<�6��+������������������������
��������������������������������������<�003���<�354��+������������������������
��������������������������������<�003�L��L�<�227��+����������������������������������
<�003�������� ������������ ������������������������������<�277�������� ������� "���
-���7�10#�
�������?�1 ) �������������� ������������������������ ��� ���������� ���� �������&�L�&���� ��
���� ����������������������������� ���#A�E�BH
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
fHK [-]
[r
ad]
Tf > Tcr; no galling Tf > Tcr; galling Tf < Tcr
w
c
pl
0.839
0.554
0.226
3/2
increase fHK
30
%�$ �����������
/�� ��� ����� ����� ���� ��������� ������������ ��� ���������� �� ������ �������� ��� ������� ��� �
$����� ���������� ������� ������ ������������ �� �����$� ��$��� ��������� +��
?������� ��������� .��������� ����� ��������� ��� ������ �� ������������ ����� �&���������
�������
+���������������������������������������������������������������������������������
��������&�����������������������������������������$��������������������$�������
���������� *� ��������$� �������� ������� �������$� ��� ���������� ��.����� ���� �&���������
����� �� ���� ������� ��� ��������� ���������� ���� �$������ ����� ���� ��������� ��� ������� �
������������� -������������ ��� ��� ��������� ��� ����� ������ ���������� ����
���������� ������ ������������ �������� ����������� ��� ������ ����������� ������ �� �����
������������������B��%����������������������
+��� ������ ����������������� ��� '��� E0F� E4F�� �������� ���� �����$� ������� ���������� ��
�&���� ��� �������������������� ����� �������������������$������������������������
-���� ������������ ��� �������� ����� ���� ������ ������������ ��� ������������ ��� ���� �����
�������� ,����� ���������� ����� �����&������$� ���� ����� ���������$� �� ���� ���� ���
����������������������������������$�����������������������������������������������
�$� �� ������� ���� �� ������ ������������� ,����$�� ��� ��� ����� ����� �� ������ �������� �
����������� ����� ���������$� ������� �� ���������� �������� �� ������ �������������+��
������� ��������� ���� ����������$� ��� ������ ���� ��&����� ��������� ������ ������������ ��
���������������
+��� �������� ���������� ���� ���������� ������� ��� ��� ������� ��� ���� ��������
�����������������������������,(-�����������������$���������������������������������������
��� ���� ����� ���� ����� �������� ����� �������� ����� ���� ������� ����� ��� 8������� 4�
/������������ ����������$����������� �������������� ��������� ���������������
�������� ���� ��������� ��������� �������� �� ����� ���� ��������� ��� ������� ���������
*����������������������������������������$��������-����7�11���������������.�����$
���� ������� �$��������� ��� ����� ����� ����� ��C� ������� ��������� �� ���������� ������ �����
������� ���������� ������� ��� ���� �������$� ������ �$� �&������ ���� �������� �� ��������
������������������������������������
34
'���� �� ���� ����� ����� ��� ��� ������ ���� ������� ����������� ���� ������� ���
�������������������C
� �&����� ���� ���������� ��� ����� ���������� ���� �������$� ������� ���� ��������
����������$C
1� ���� ����������� ��� ���������� ����� ��������� ����� �������� ���� ����������� �����
��������"��D�������<�2#
0� �������� ��� �������$� ����� ������� ��������� ������ ��� ��$� ���� �������
�������� ������������� �� ���������������������������� ��������������� ����������
�������"�������������#R
� �&�����������������������������������������$�������������������������������$C
4� ��������������������������������������������������������R
7� ���� ����������� ��� ����� ���������� >� ����� �������� ����� ����� �������� ���������$�
�������������������������&����������������������������������������������+���
2� ���� ����������� ��� ����� ������ ����������� ����� �� �������� �� ������� ������� �
��������������������+����������$�������+���
+��� ������ �� ������������������� ��� ��������� ���������� �������������������������� ���$
��.��������������������������������������������������������������� ���������$�������
�������������������������������������������������-������������������������������������
���� �������$� ����������� ��� ���������� ��� ��� ���� ��������� ����� ��� ���� �����������
+��� ���������� ��� �� ������� ����� ������������� ����� �������� ���������$�� ��������� ��
����� ��� ��� ����������C� ������� ��������� ��� ������ ���� �� �$������ ������ ������� ����
���������������������"-����7�1<���+�����7�0#�
37
3 � � �� �
E1F ��� '����� +��� ���������� ������ ���� ������$� ��� ������� ������������� �
/������������$� ��������� ��� �������� �� ������ �C� B�(�� D�� "��#�� ,$�������
+��$��@���N�����@*,*�,B�045������124�07:��1636�
E0F G�� '��%� -��������� ������� ��� ������������� ��������� B� � +������� J�������$� ��
+������1662�
E4F G�� '��� �� ��� (����� -��������� ������� ��� ������������� ��������� G������ ��
+�������$��115�����151�155��1662�
E7F -�B��'������ ��+������+����������������������������������8������B�����
A&����J�������$�B������162<�
E2F ���'�����+�����������������������������9�����3������7:4�767��1634�
E3F *�9�G�� ;���� *�� '��������� �� ;�� ,������� -������� ���������� �� �����
������������������������������C� �� ������8�(��;������ ��'������"��#�
B�����11���?����?$��,$������+�������$��?�����,���������16:7��'�����������
16:2������1<2�113�
E5F ;��,�������-������� ��������� �� ���� ����� ��������������� /=;����������9����� 43�
1653��1�3�
E:F 8�(��?�������(��������������������������61B>15520>?A,��6�*��������1661�
E6F ,�� ������ -�������� �� �������� ��� ������������ �����$� ��$���� �� ���������
���������������B� �+�������D+��,����������,�����1666�
E1<F G�G��-�������+����������������������� ���������������������������������
�����$�������������B�����=��,����?���*�1:0������05<�%�0:2��1674�
E11F ��*��,��������*��8�������,�����������������������������%����&����������
����'���������������*,?��+�����������15��0������60�63��1654�
E10F *�� ��� ������ B���� )������� �� G�G�(�� G����� $����� ��������� �� ��&�
������������+�������$�+�����������40��0������046�072��16:6�
E14F ��,�� 8������� �� G�8�� G������� 8������� ��� ����� �� ������� A&���� J�������$
B������A&�����1626�
E17F ��,�8�� (���������� +�������$� ����� ����� ��������� �� ���������� B� � +������
J�������$����+������0<<1�
32
E12F G�*��;��������*� ������������ �������� ���� ������ ��������������9�����12<�����
124�12:��1661�
E13F G�-��*�������+�����������������������������������9�����0������74:�722��1626�
E15F D�� ������������ �� D�� D����� *� �&���������� �� ������������ ������������ ��
���������� ������� �� ����� ��������� ����� ��������� ������ +�������$
/�����������01��1�����21�%�25��16::�
E1:F G�(��8��������B�?�'��A&��$��*��&�����������������������������������������
�������������������$������������������9�����24������006�074��1656�
E16F (�'����=������+������������ �������� ��� ����������� ��������������������B�
+�������J�������$����+������166:�
E0<F ��� (����� A������� ���������$� ���$���� ����� ������������ ��� �������$��$����
������������9�����126������25�33��1660�
E01F N��O�����G�*��9���������+������������������������������������������������
������������������������������������9�����163������01�47��1663�
33
35
"� ������������ �� ��
"�� ���� �����
/������������������������������������������������������������������������������
����������� �� ������������ ������������������ ��� ����������$� ��� �������$��������������
���������$������������������������$��������+�������������������������������������������
�������������������� �������������� ������������������-�����$����������� ������������
�������������������������������������,(-�������������+����&�����������������������
������� ���� ��������������$� ��,������2�0� �� �������� ��� ���� ������������� ����
�������*����������������������������������������������������������������������������������
��� ��� ����� ����� ������ ���� �&������������������ ���� ������������ ����� ����������
+���������� ����+@A��������������������������������������+����������������
���� ���� ���������� ��� ��������� ������� ��������� �� ������ ������ ������� ����������� ��
���������,������2�4�
+�������� �$���������������� ���� �������������� ����������� ��� ���$��� ��,������2�7�
������������������������������������������������������������ 8�<3��=���������������
���� ������������������������������������� ��� ����� ��8�������0��-������������ ��� ��� ����
����� ���� ����������� ��� ����� ��� .�����$� ������� �$� �� ���������� ?�H&�� ����� �� ,�����
2�7�7��-����$��,������2�2������������������������������������������
"�! > �������� �. �� �
"�!�� ? � ������� .��<�� ��� �
+����������������������,(-�%���������������������������������������������������������
��������$� ��� ������ ��������� ��������$�� �� ����� ����� �� ������� .�����$�� �����
���������$� ��� �������� �$� �������$� ���������� ������ ��� �� ��������� ������� B��������
������� ����� ���� ������������$� ��� �� ������ ������ ��� ����� ��� ����� �� ���$� ��� �������
�&������� �������� ���� ������� ���� ��� ���� ������������� �������� ������� /� �������
���������������������������������������������������������������������������������
���������������������������������������������������$������$����������������8������
0�� +��� �&������� �$����� ��� ���� ��������� ��� �� ���������$� ������ ����� ���� ����� �$����
3:
�����������������,��������������������������������������������������������������
��������&������������������������������������������������������������������������
9���� ������ ������� ��� ,(-� ������ ����� ���������� ����� ������ �������� ��� ���� ��������
�$����� ��������� ������� �� ���� ��.����� �$��� ���������� *������$�� ���� ��������
��.����������������������E1FC
1� ,���� ����������� ���������� ���� ��� ��� ���������� ��� ��� ��������� ����� �� ����� �����
�������������������������������������������������������������������������
0� /������������������������������������������������������$��������
@�������$���������������.�������������������������������������$������C
4� +���������������������������������������������������������������
7� 9�������������������������������������$�
2� -�������������������������������$��������������������
'�����������������������������������������$������������������.������������C
3� +����������������������������!���$ ���������
5� +����������������������������������������������������������������
"�!�! 3 �� .�� ������ �� �� �����+,�� � �� �������������
+��� ������ ������� ���� ������ ��.��������� ����$� ������������ ���������� ������ ��������
����������������������������������������������������$��������������������� ,(-
������� ������� ��������+���� �$������ ������� ��� ��������� ����������� ���� ������� ��� �����
����������� �����������������$��� �������� ��� �� ���������� ������ ����� �������
���������� ���� ���� �&������ E0F�� +��� �������� ��� �������� ��������� �� �������� ������� ��
�������� ��$� ���� ���������$� �������� ��� ������������� ������� ���������$� ���� ���
������������ �$� ������� ��������� ��� ��$������ ������� ��������� ���� ���.����$� ���� �
���������������� ���������$� ������� E4F� ���� �&������� ������ ����������$� ��������� �����
��������������������������������������������������������������������������������
8) � ��� B) � ��$���� ����� +�@�� +�8�� 8�&8$� �� �� ?8� "������� ���� ����� �� ���
�������#�
+��� ����� ���.����$� ���� ����������� ���� ,(-� %� �������� ����� ���� ��� ������ ��������
���� ����� �� ������� ������� +����� �$��� ��� ������ ����� ���� �������� ��� �� ���$� ��
����������� ����� ������ �������$�� *� ������ ���������� ���� ��������� ����� ���� �������
�����������������������������������������$����������$��������������������
��� ��� ���������� ��� ���� ���������������� -������������ ��.�������� "5#� ��� ��� �������
����������������������������������������1������������1������&������ ���������������
������������������������������������������������������������������$�����������������
����������������������$�����������������������+�����������������������������&���+���
36
����� ��� ����� ����������������� �������� ���� ������ ����������� ��� ����� ��� ��� ���� �����
"����������������������#��+��������������������������������������������������������
������ �� ���� ������ E7F�� +���� �������� ����� ����� �������� ���� ���������� �� ������� ��
���$��� ����������������� E7F�� ���� ���� ������ ��� ��� ������� ��� �� ������� ��� ����
�$��� ��� �������� ,�������������� ��� ���� �������� �� ���� ��� ������ �$������� �$� �������� �
�����������������������������������������������������������������������������������
�������������������������E7F��+������������������������$��������������������������$���
�������&���$�������+��������������������������������������������������������������
��������������������������������������������������������"����-����0�4#�
+�����������������������������������������������������������������$��������$����
������������.��������������4�����������������.���������7��2���3��*��&�������$���
�������������������������.�������������������������������������������������&������
�������� /� ����� ���� ������� ���� ����������� �������� ��������� ��������� ���������� ���
������������.������������������������������������������������������������������
��� ��������$���������������������� E2F��*������ �������� ����������� ������������
��������� �� ���������$� ������� ����� �� ������� ������&� ����� ������ �������$� �������
����� ����� �� ������ E7F� E3F� ��� ������ �� ������ ������� ���� ��������$� ����� �������
�����������$� ���������� ���� ��� ������ ������� �� ���� ���������� ������� ����� ���
�������*��������������������������������$�������������������B�J����������������"-���
2�1#�
=������� ����� ���� B�J� ����� ����� ����� ������� ����� ���� ����� ������ ���� ������� ���
��������� �������� ����� ���� ������ ��� ���� ����� ��� ������� +��� ������$� ��� ����� ������� ��
�&������� �� ������ ��� ��������� ��� ���� ������ ��������� ������� �� ������ ������ �������
(����������� ��� ������&����� �������� ������� ���� "���������#� ���� ������ ������ �����
��������������������������������������������������������������������������
���� ��� ������ ������� 2�1<� ������� �������� ��� �������� ������ ��� ������ +��
����������������������8) �+�8��8) �+�@���8) �+�8�Y�+�@������������������
�����������������������������������������������8���.����$����������������������
�� ���������� �� ������ ���� ���������� -��� ���������� ��������� ������ ������ ���� �������
��������������$��@����������������������������������������8) �8�&8$��������
����� ����� �������$������ ������ ���������� ��������������� ��������� ���� ��������� ������ �����
��������� +��� ���� ��� �������� ������� 8) �+�8��8) �+�@� �� �������� �������
�������� ��������� ������ ���� ������ ������ ������� E3F�� �&��������� ����� B) � +�@
������ ����� ������ 9@� 1�<774� "1:2� �)#� ������ �� �������� �� ��������� �������� �
��������������� �������� �� ���� ������ ������� �������� ��� ������� ������ E5F��*
�����������+�� ��$��� ������� ��� �������� ������������ ���� ��$��� ��� ��������������� ,�(
���$����������������������������������������������������������������������������
5<
���������������������������������/�E:F��������������������$����������;;�02�8�(����
������������������������������������������������������������������������$���������
����������������������������������������������������������������������������������
�������D����M��������� ������%�&M� ���� ��� � ����������234
+���������������������B�J�����������������������$�������������������$�������������
�����������������������������������������������,(-��N�������������.������������������&
������������$�� ������������������ �� ���������������������������������$��� ���� ����
������� ���� ��������� ��������������� /��� ���� ��� ������������ ������� �$� ���� �����������$� ��
��������������
/�E6F���E1<F����$������������������������������������������������������������
,(-�%����������9�����������������������������������������������������������
��������� "�������#� ������������� ���� ������� /������ �������� ��.�������� ������ 4� ��
����� ��� ������� 7�� 2� �� 3�� ��� ��� ������� ����� ���� ������� ���������� ������ ����� �
�����������������������������������������,(-�%���������� ��=�����E1<F���������
���������������������������������$������������� ���������������<�2�����*��3<13�+7
������������������������������������$�������������9@�1�0456��=�������������$������
����������������������� ?8�������������������$� ������������ ���� ������� ����
�������������������������������������������������������������B) �+�@��+�8��8�@�
+�8@������������������������������������������������������������������1��/�
51
��� ����� ����� ��������� ���� �� ������ ������� �� ���� ���������� ����������� �������� ���
���������� ��� ����� ���������� *� ���� ������� ��� (�,0�� ������ ����� ������ �������� �
������������� ������ ��������� ������ ���� ������ <�2� �� ������ �������� ������� �� 8�@
�������������������������+�����&��������������������������������������������������
6<<� ��� ���� ������� �� ��� ������ �� ����� ����������� ��� ������ ������� ���� ���
"��.��������������5#�
"�!�# ������ ���� ���<�
*����������������&��������������������������������������������������������������������
������������������.����$���������������������,(-�%������������������������.���������
��������,������2�0�1�����������$�������.��������������������������������������������$
���������$��������������������������������$������������$���������������������
,����$��������������������������������������������������������������������$���
������������������������+��������������� ����������������������$�+@A ��+�������$
������C�����+@A��������������������������
"�# ������ �0��0�� ����� �
"�#�� ? � ��� ��������
+�����.���������������$����������������������������������������������������������
��� ������� ��$����� �����������$� ���������� �������������������� ��������� �������
�����������-�&����������������������������$�� �����������������������������������
�����������$�����������������$��*����������������������������������������������
�����������������������������������������������������������������������������+����
�������������������������������������������������$�������-������2�0�
*�����������������������$���������-����2�0����������������������������������������
��������������-��+�������������������������&�������������������������������*�����
�� ��� ���� ������ "������ ������ �#� ���� ������ ��� ������ ����� ���� ������ �� ����� ����� �
����������1����������$����������+���������������� �����������������������������������
�������� ����&�I�<��+��������� ������ ��� ������������ �����&�� ������ �������� �������
�����������������������������������/��������$�1��������������������������������
�.�������������������������������������.���������������������������������������$
������� ���������� ��������������$������ �������� ��� ��������������&��������� /� ������0<
����������������������������������*��������������������������������������-����2�4
�������������������������&��������������� ����������� ��� ������ �&/I����G����2��4����$@������������������"�� �
����������%����������������� �������������
50
�������D1� ������� ������������� ������������&/I��������J����J���������������)������'����
�� �� ����������������������������
�������D7�&/I���������������������������������� ��(��1��� ���(��7��*��� �������������
�� ��� ���������� ���'����������(��?������� �����"������(��D���� �������������(��9��������� ���� �(
�:��� � � �6�����������������
y
x
Ø 44
Ø 26
R6
)
�# �#
1
0
4
7
2
3
5
54
�������D?�&���������������������������������������� ������������������ ������������������� ������
�� ������������� ���� ���� ������ ��������'��������
"1#
-�
57
�������DD �� ���������������������&/I���������������������������
���������������������
��������������
���������������
����!���������
����������$����
�����
�$������������������������
��������������$����
52
+�����������������������������������������������������������������������������������
�������������������������������������-������2�7��+��������������������������
����������$���������������$��� ��������������$�������� �������� "-������2�2#�
+��������������������������$���������������������������������������������������
������� +��� ���� ��������� ��� ���� ���������� ����������� ������ ����� �� ��������� ��������
��������� �������+������������ �$����� ���������������� ��������� ����� ���������� �����
��������������������������������������+�������������������������������������$
�$������������������������������������&���$���������������������������������+�
������ �������� ��� ���� ������ ����� ���� �&�������� �� ������� ������ �� ������ ���
�����������+��������������"<�<<1�1��>�#������������������"2<�1<<<�@#������������
������"0<<<���#��������������������������������
"�#�! 9�� ��������������� . �� ��
-�������������������������������������������������������������������������������
������� ������� ���.���$����1<<4�����=������������� ���������������� �������������
�������� �� -���� 2�3�� +��� ������ ���� ��� ������� ������ ��� ������� �� �� ������ ����
��.������+������������������$�����������������������������������������������������������+��
���������������������������������������$��������!����$������ ����������� ���������
���� �������� ������ ����� ��� �������� *�� ���� �� ��� ���� ������ ���� ������ ���� ��
�����������������������������������������������������������������������$�
�������D9�8�������� ��"����������� ������� ��������� � ����������� �-� �� ������������
�� ���������������
0
20
40
60
80
100
120
0 1 2 3 4
t [s]
F [N
]
Fn
Fw
53
+��� �������� ������ ��� ���� �$� ���� ������ ������ ���� ����� ����� �� ������ ��� ���������� ���
����������������������"�#��+����������������������������������������������������������
����� ���� ������� �� ����� ������������ +��� ���� �������� ����������� ��� �������� ��
�������������� �����������+������.��������������������������������'�������������������
���� ������ ��� ����� �� ������ ��� ��� ���������� �� ������ ���� ����������� ��� �������� ��
���������������������������������������"�#�
*����������&��������������������������$�����������������$������������ ,�(����$������
���� ������ �� �$���������� ���� X����X� ��� ���� ������� �� ���� ������� ����� ������&����
�������������$� �������� =$� EG/,F�� +��� =$� ������ ��� �������� �$� ����� ��� ��$���
�����������$��������������������������������������������������������������0�2����
��������������������������
"�% )��� ������� � ���� . ���� �
"�%�� ���� �����
+���� ������� ��������� �� ���� ��� �&���������� ��������� ����� ���� �������������� ����
��������� ����� ���� ���������� ��� �������� ���� ������� ������� ���������� �������� �
,������ 0�3�4�� +��� ����� ����������� ���� �� ����� ���$� ���� ����� ���� �� ��������
��������������������������������������������������������������������������������������
���� ��� ������ ���� ��������� ��� <�45� �>��� +��� ������� ������ ������ ��� 1<<� @�� +���
���������� ��� �� ���� ������� ���������� ��� ������ 2<<� (B�� "*����&� *#�� ������ ��
�������� ��� ���� -�(� ����������� ��� ���� ����� ��� ���� ��� �������� �� �&���$�������� ���
��������������������E7F�
"�%�! +� �����
+��������������������������<�:�������� ���������������������� 8�<3�� ������$�
������������������������������������$��+���������������������������������������������
��<�<0����M�8����<�02����M�(��<�<0<����M�B��<�<0����M�,�����<�4<����M�+�� "�@
1<14<#��*��� ������������ ����� ����� ���� ������������+������������� ���� ��������������
����56�:1��)�1���������������������������������������������������������=�����������
����������������� ��������������������������� ��������� ��� ��������������������,���
��������������� ������� �������� ����� �� ��$���� ��������� ���� ����� �� +����� 2�1�� +��
��������������&���������������������������������������������������������
��������������������������� �������������������������������� � �!�" ������#����%�;$�#�������N��>���� ���$���������%�&��
���������������� ����������������� ��������� ��������� ������%�@� �%�1D�C���1%����H:7�J�H:H%�1BB�
55
& ����D��,� � ��������������������" �����2F�4��������������� ���� �%����������������B3���%
����� ��������������?���
=� =. =$�EG/,F =��E /@F =� =�
1�1 1�7 3�6 3�7 5�: 7�1
+���������������������������������������9@�1�0456�����������������������������
1�2<�1�3<����M�8��<�1<�<�7<����M�,���<�12�<�72����M�(��<�<4<����M�B��<�<4<����M,�
11�2<�10�2<� ���M� 8��� <�3<�<�:<� ���M� (�� �� <�6<�1�1<� ���M� )�� +��� ������� ����
�������������������������������20<�27<�]8�������������������������3<�31��=��
�������������������������������+������������=������������<�<7�Q������������������
<�<5�Q�������������� ��� ����������������������������������������� ��� ���������
"8�<�<1�Q�#��+���=��������������������������������������������������<�02�������
��������� ���������<�52�����+�������������� ���� �����������9�77�&�:����������
���������3�������������������������������������
*�������������������$��������������������������������������������+�����2�0����������
������������������*��������������������������������������������$������������������
�����������$�������������������+�����������������������������7�2���>�0��
& ����D1�*����� �������������
)����
���$
7<�]8
E�,�F
*����
���������
E���MF
*�������
����������
E���MF
,������
�������
��������
E���MF
B���������
�������
��������
E���MF
,���
��������
E���MF
B������ 03 �����������
, -�<152 22 :< < 2 4�2 <
, -�<153 3: < 62 0 < <
, -�<155 50 < :< 7 <�2 0
, -�<15: :< < 52 7 1�2 0
, -�<156 4�2 15 5< 11 0 <
"�%�# 3 ����
=������������� ��������� �� ������ ��� ���� ����������� ��� �������� "�#� ������� ��� ���� ������
"=$#���������������������������������"�#�����������������-����2�5��/�����������������
������������������$������������������������������������������������������������
���� ���������� ������������ �������� ��� �� ������� ��� ���� ������ �������� +��� �����
�����������������������$�27��1<:��16:��7<<��3<7���605����A�������$�����������������
����������������������������������������������������������$������������������� �
5:
����� ���������� ���� ������9���� ����������������������� ����� �������������������������
��������������������������������������������������������������������$�����������������
,����.������������������&����$���������������������������������
�������D:�&�����������������������������%������ ���������������������� �-����������������8'%����������
�� ����������������������������� �������
-���� 2�5� ������ ����� ���� �������� ����������� "�#� ��� ���������$� ���� ��� ���� ������ ��� ���
�&��������� �� ����������� ����C�<�1<�%�<�11��+���� ��������� ������� ������� ������ ���� �����
14<����+������������������������������������$������������������������<�0����������2<<
������� ������ ��������*� ����� ������� ��� ��� ��������������� �������� ������ �����
<�4<����������:<<����/�����������������������������������������������.�������������������
������&����������������������������������������������"<�<42#��*������������������
������������������������������������������������������������������������-�����$������������
���������$�����������������������������������������������������$����������������������
���������������������+����������������������������������������=$���������������$������2
Q�����������12�Q�����������2<<����������������"���������-����2�:#��+�������������������
�����������������������������������������������������������������������$�
B������������������������������ ������������"-����2�6#�������$���������)������������
����� �������� ������� ��� ���� !���� � ��� ��������� ������ +�������� ����� ������ 16:��� �����
������� �������� ����� ���� ���������� ��������� ������� ������ ��� ���� ���� ��� ���� )������
�������*�����0<<�������&������������������������ ���� ����� ������������������� �
����������������)������������������-����2�6�������������������� ���������$��������)�
0.00
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0.35
0 200 400 600 800 1000
s [m]
f [-
]
-5
0
5
10
15
20
25
30
Ry [µ
m]
I II III
56
������ ����� ���� ����� ��� ���� ����� �������������� ��������� ������ �������� �������
��������������������������� ��������� ���������������+��� ��������� ��������� ���������3<7
�� 605� �� ������ ������� ������� ���� ������� ��� ���� ����� �� ���� ������ �������
������������� ����)���������������=������������������27���1<:�������������
�������������������������������)��������,��������������������������������������1<:
��������
�������D3����������� ������������������������ �� ����� �-��������������� �����D?��%�����B3��%���
�H3��%����?BB��%����9B?��� ������H1:��������������� ���
,�(����$����������������������������������������������������������*�����&���������
����������������������������$�1<:���605��������������-����2�1<��/�������������������
������������� ������������������ ���������������+���������� ����)������������������605��
�������������������-����2�11��+���� *O������������������*���-����2�11����������
���� ��������� ��� ���� ����� ��������� 9@� 1�0456�� B���� '� ������ �� �������� ���������
������$� ���������������� ����������������+��� �������� ����)������� "�����8#� �����
���������������8����)������������������������������8����)���������
=�������� ������������ ������� �� ���� ����� ����� ��� ���� ������ ��$� ������� ����
������� ��������������� ������� �����$� ��� ���� ������� +����� ���� ��������� �������������
���������������������������������������������������$���������������������
��������������������
10 µm
100 µm
�#
�#
�#
#
�#
�#
�#
:<
�������DH�@� ���� ����������������� ������� ������ ������������������ ���
605��
3<7��
7<<��
16:��
1<:��
27��
:1
�������D�B @� ���� ���������������� ������B3���������� ��� �����H1:����������������������� ���%
����>��� ���� �� ������� ��'�"������� �������� ���������������������� ��� �� �&���������� �
����������� ����� ����������
�������D����� ������������ ���� �� ��H1:�J��������������� ����; ������� ���� �(�= ������
� ���� �(�, ������ ���� ���������,�� ���>�&���������� ������������� ����� �������B����
-���� ���� �������� ������������ ��� ��� ������ ����� ������� ������� ���� ��������� ��� ���� �����
"�����#� �$������+��� �������� ������������������� ����������������������������������������
���������8�������0��/�������������������������������������������������������������������
������� /� ������� /� ����� ����� �������� ��������� ��� ���������� ��� ���� ����� �������� �� ���
������ ����� ������ �� ������� �� �� ������ �������� �� )� ������ �������$�� N���� �
�������������������������������������������������������������+�������)�����������
��������������������������������������������������������������������������$���������
*
'
8
:0
������ �������� ����� ����� ���� ����� ��� ���� ���������� �� ���� ������ �������� "=������ //#�
*������$��-����2�5������� ����� ������ ����� ���������$������� ��������������� ���������
������+��� ������$���� �������������� �������������� �������������������������� ��
�����������������///��@����������������������������������������$�����������������������
��������������������������������������
"�%�% ��� ���� ��������
+�����&����������������������������������������������������������������������=$
���������������������������������/���������������������������������6<<�����������
��������+����������������������������������������������&���������������������$�������
�$������ ����� ��� ���� �������� ��� ������ �������� ������� ��� �������� �� ���� ����� ��� �����
�����������������+������������������������������������������������������� ��� �����
������$�������$����������&�������������������������������
�������D��1���������� �� ����������������������������� ������������:3� �������:D
+�������������������������������������������������������������������������������
��� ��������� �������������������������� ���� ����������� ���� ����� �� ������� ���������
���� ���������� �� ������ �������� ���������� �� ����� ���������� ���� ����� ��� ���������
������$�� +��� ������� ��� �����$� ��� ���� ����� -���� 2�10� ������ ��������� , -� 15:� �����
����������, -�152����������������������������������������������������������������������
�����&���������?����������������������������������������������������������������
��� �� ������ ����� �������� �������� +��� ������� ��� ����$��� �� ����� ��������� �����
����������������������������������������/�����������//������������������������������
0.00
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0.35
0 200 400 600 800 1000
s [m]
f [-
]
SDF 178
SDF 175
:4
-����2�14���$�������������������������������������������2M����������������������
�������� ��� ������� /��*� ����� ������ ��������� ��� ����� �� ������ ���� ������ ������� ��
�������������������������������������������������������������������������������������
�������������-��������������������������+������������������$�����������������������
����������������-����2�14������������������������������������������������������������
��������������������������������������������������������������������������������
+���������������������?�H&�� ����������� ������������������������������������������
����&�E�F�
�������D�7��8�� ��"��������� �������D������� �������� �����������������&���������� ������
�������������5���������O��������������
+��������������������������������������������������$��������$��/�����������������
���� ����� ��������� ����� ��� ������ ���� ������ ���� ?�H<�12� ��� ���� ?�H<�0<� ���������
+��������������������������������������������������������������������������/����������
//��$������������������������������������������������+������������������������?/�H//���
?�H� &� ������ ���� �� ���� ��������� ������������ /�� �� ���������� ���� ��������� ��� ����
����������������������?/�H//��*�������������������������������������������������
�&��������������������������$��������������������������&��+���������&���������������
��������������������������������������������������������������������������-����2�5��$
=$��-��������������������������������������������������152������������������������ 8�<3�
-60
-40
-20
0
20
40
60
80
100
120
140
Rel
ativ
e p
erfo
rman
ce [
%]
SDF 179
cleaned
SDF 175
SDF 176
SDF 177
SDF 178
I ->IILf>0.15
Lf>0.18
Lf>0.20Lf>0.22
Lf>0.24
:7
"�" �����������
/� ����� ��� �������� ���� ����� ����� �� ���� ������������ ����� �������� ��� ��������
����������������������������������������$����������������������������������$��������*
���������� �&������ ������������� ������������ ���� ,(-��������� �������� ���� ��������� ��
����� ��������� ���������$� ���� ���� ��$����� ���� �$� B) � ��� 8) �� ������ ��������
�������������$���������������������*�����������������������������������������������������
������������ �� ��� ����� ���� ������� ���������� ��� ����� ���� �� ,(-� ����� �����
+�������������������������������������C�����+@A������������������������������
A���������������������������������������������������������������������������������C
� +��������������$�������������������������������������������������������
*��$������� ���� ������������������� ��� �� ���������� ���� ������������� �����
�������������������������������������������������������������������������8�������0�
/��������/������ ������������������������������������������������������������������
����������������������������������������)��������������$��N���������������
�������� �� �� ���������� ��� ���� ������ �������� �������� +��� ���� )������� ����
��������������������������������������������������������������������������$�����
�������������������������//����������������������������������������������������������
+��� ������� ����������� ���� ������ �������� ������� �������� �� ����� �� ������
�&�������������,(-����������+���������$�����������������������������������
������������������������������������������///�
� 9������������������������������������������������$��-��������������������������
����� ������������ ����� ��� ���� ��� .�����$� ���� ���������$� ��� ������ �$������ ��
�������� =������� ����� ����� �� ���� ����������� ��� �������� ��� ���� ������ ��� ������
�&������������������������������������������������������������
� +�����������������������������������������,(-��$�������=����������������������
�������$� ����� �������� ��� �������� ����� ���� ���� ������� +��� ������ ��������� �����
������ ���� �� ���� ������� ��������� ��.��������� /�� �� ���������� ��� �������� �
������ ����� �� ?/H//� ������ ��� ���������� /�� ���������� ��� ������� ��� �� ������
�&��������������������?�H&��������������������+���&������������������������
���� �������� ����� ����� ��� ��������� �� ����� ������ ����� ������ ��������� ��� �����
���������
+��� ������� ��������� ��� ���� ��� ����� ������ ������� ��� ��� .�����$� ���� ������
���������$� ��� ,(-��$������� �������� ���� ������� ��� ����� ��������� ������ ���������� �
��������� ������������ +��������� ���� ������ ��� ��������$� ������ ��� �������� ���� ����
�����
:2
3 � � �� �
E1F ���������������*�G������� �� !��)����� �G��,���������+������������� ��������
��������������������������������������9�����021>1�10������654�%�656��0<<1�
E0F 9�8���������+�������$����������������������������������������������B�
+�������J�������$����+������1665�
E4F ,����-��������G��'�������*���������������������������������������������������
�������������� ���������,������� ��8�������+�������$��27>22�� ����726�%�732�
1660�
E7F =��G��G��(��,��������-������� �������������B� �+������� �������+�������
J�������$��1663�
E2F -��G������B�������������-���������������������������������/ =;�9�����
;�����(��������'����������JD��G���1666�
E3F =�� 9������ ������� ������������� A������������������ ���� ��� =����� �
)�����������������������+����������B� �+�������+J� ���������16:0�
E5F *�� ,����������=�� ,������ B��(�$���� G�� ,������� �� �� ,����������� ��������� ��
+�@�B) ������������������������������������,���������8�������+�������$�
67�62������773�72<��1665�
E:F '��(���������������+������������������������������������������������������������
��������������������� ����������������������������(���������,�������
����������*��7<������264�3<1��1661�
E6F =�� ���� ������ -������� �� ������ ������ ������C� ���� �������� ��� "�����#� ������
���������������������B� �+�������J�������$����+������1663�
E1<F (��'����=������+������������������������������������������������������B�
+�������J�������$����+������166:�
E11F ���������������*�G���������!��)�����G�9�(��(����)������������������1
8����������A�������������������+@A��������67B><6<76>(�@��1667�
:3
:5
(� )��� ������� �������������� �� �
(�� ���� �����
*�� ������ �� ���� ���������� ��� 8������� 7�� ���� ������� ����������� ���� ������� ���
���������������������� �������������� ������������ ������������� ��������� ����������
���������� +��� ������ �������$� ��� ����� �� �&������ ����� ��������� �� ���� �������$
������� ���� ��������� �������� �� ����� ���� ��������� ����� ������ +���� ��� ��� ��� �$
������������������$����������������������+���������������$��������&���������������
�������������� �����������$������������ ������������������*������������� ��������������
���������������������������$��������������������������������������������������$��'���
������������������������&����������$����������������
-�����$��������������$����������������������������,������3�0��,������������������
���� ��� ���� ��������� ��� ���� ��������� �� ���� �������� ���������$� ��� ���� ����������
�&��������� ���� ��������� ����� ����� "�����#� ����� ��������� �� ���� ����������� ����
��������� ������ */,/� 4<7� ������ ���������� =������� ��� ������ �&��������� ���� �������� �
,������3�4��)��������������������������������$���������������������������������
������� ����� ���� �������� ��� ���� ������� �&���������� +��� ������� ��� ������� �� ����
����������� ��D���������������������������������������� ����������,������3�7��+��
������������������������������,������3�2�
(�! +� �����
(�!�� �� �� ����
+���������������������� �� �����&�������������<�:�������� ������� ������������������
������*/,/�4<7��������0'��+��������������������������.����$�����������������������
�������������+��������� �������������� ����� ��������������� ��� 6� <�<:����M�8��6� 1�<<
���M�,���6�0�<<����M�(��6�<�<72����M�B��6�<�<4<����M�,��1:�<�%�0<�<����M�8����:�<<
%�1<�2����M�@��"*/,/�4<7#��*�����������������������������������������+������������
�����������������������1:1�%�1:5��)1����������������� ����������������������������������
,���� ���� �������� ��������� ��� ���� ��������������� ������ ����� ������ ��� ������� �� ��� �
��������������������������������������������$����������������������������������+����
::
3�1��+��������������������������������������������$�������������������������%����
������ ��� <�:���� �� ����������� ������ ��� 7����� +��� �&��������� ����� ��������
������������������������������
& ����9��,� � ��������������������" ������F����������������� ���� ��;.�.�7B?�1=
=� =. =$�EG/,F =��E /@F =� =�
<�<6 <�10 <�67 <�30 1�47 <�07
*����&� '� ����������� ������� ���� ���� �������� �������� ����������� ��� ���.����$� ���
������������������������������������������-������������������*/,/�4<7��������C�D�����
I�13�0�9���1�D
�1R�������I�:<4<�����
�4������������I�70<�G���
�1�D
�1�
(�!�! ������ �����
+����������������������������������������������������������������8�������������������
9@� 1�0456�� ������ ����������� ��� 1�2<�1�3<� ���M� 8�� <�1<�<�7<� ���M� ,��� <�12�<�72
���M�(��<�<4<����M�B��<�<4<����M�,��11�2<�10�2<����M�8���<�3<�<�:<����M�(���
<�6<�1�1<����M�)��������������������������������������*��������9@�1�0456������������
�������������������������������20<���27<�]8�������������������������3<�31��=��
�������������������������������+��� ��������� =������������<�<7�Q����������� ">>#� �
������<�<:�Q��������������":#����������������������"����+�����3�0#��+���������������
�������������������������������������<�52�������������������������<�02���������
����$�����$�����������������A������������������������������ ���������������+��������
�����������������������+�@���� ?8��'����������������$��������������$���������������
�������� ��� �� �������� ������������ ������ 20<� �8�� A�� ��� ���� +�@� ��������� ���� ���
�������� ��������� +��� ������ ������� ����� ���� �������� �$� ���������� ��������� �����
������� ���������� -������������ �&��������� ����� ��������� ����� �� ������� ������
:<98� %� 0<8�� ������� ����� �� ������� ��� 143<� �)�� +��� ������� ���������$� ��� ���
��������������$�����������������*����&�'����������+�����3�0�
(����(������������������������������������������������������������������������
��������� *� ����� ���������� ��� ���� ����������� ����������� ��� ����� �� E1F�� +��
��������������������������������������<�176���0�����������&����������������������$
1�76�Q���� ����&�����������1�72�Q����$����������B���������������� ���� ��������
�����������������������������������������E1F��B������� ����������������������
���������������+�����3�0��,�������������������������������������������������������
���,������4�4��+������������������������������������������������������.��4�5�%�4�6�
8���������������������������������������������������������������-����4�3��
4�5�����9@�1�0456���:<98�0<8���-����������������������������������������������
����������+�����3�0��+��������� ���������������������������������.��7�06�����������
:6
�������������I��4��������
& ����91�8���������� � � �������� ����������"��'����������������
=�������"0 �%
��$���#�EQ�F
B��������������
��������������������$
D����
E9���1�D�1F
>> : �������
EQ�F
�������
EQ�F
������E��0F �������
EQ�F
9@�1�0456�
������
0< <�<7 <�<: <�42 <�42 0�74�1<1<
4�3
9@�1�0456�Y
+�@
77 <�<6 <�<6 <�72 <�34 0�3:�1<1<
0�5
9@�1�0456�Y
+�@��������
�����
77 <�<0 <�<0 <�<33 <�<36 1�74�1<1<
1<4
9@�1�0456�Y
?8
77: <�<4 <�<3 <�4< <�77 0�0<�1<1<
7�<
:<98�%�0<�8� 110 <�<0 <�<4 <�<7< <�<21 1�3<�1<1<
111
+��� ���� ����������� ���� ������� ������� ��������� ������� ���� ��������� ��� ���� ����
���������� ������ �������� ���������$� ��� �������� �$� ���� +�@� �� ?8� ��������
������ �������� ������������� ���� �����������$�� 0�0� �� 00�7� ������ ����� ��� ���� ��������
���������� /� ����� ��� ����� �������$��� ���������� �������� ����� �� �������� �������
�����������������������������$�������������������������&������$������������������
��� ����������������������9@�1�0456�"����-���3�1������#��+���������!���������������
�������������� ��������������$��������.�����$�����������������+�@���$���������:<98�
0<8����������� "����-���� 3�1� � �� �#��*�������� ����� ������������� ������ ������� ��� ���
������������������������������������������-����3�1���������������������������������������
��������������������$��������$���������������������8����������������������������
���� ���� +�@� %� ������ ��������� "����� ���������$�� �������� ��� �����#�� ������� ��� ��
���������������������������������������������������������������������+���:<98�
0<8�� �������� ���������� �� ������� ����� ��������� ����� ����� �������� ���������$�� ��
�����������8�������7�
6<
�������9���������� � ����� ��@/��17:H(����@/��17:H�O�*,(����@/��17:H�O�&�/��������(���
@/��17:H�O�&�/���������� ������3B@,�J�1B,�
(�!�# ���������
+��������������������������,�����A���40��������������������������C��������$�������
����������$�������������������������+���� ��������� ��� ����������������������������
�$� ����J,�-����� ����*����������� ���������������� �� ��������������.������
���������������������������������"������������.����#��+�������$�����������������
��� :3:� ��>�4�� �� �� ��������� ��������$� ��� 7<� �� 1<<� �8� ��� ������ 40� �� 2� ��
0>��
�&�������������� �������������� ����� ����� ����� �������� ��� ���?��������A�� ������� �
�������� ��� <�2� ���M� -(� �� A���� �������� ��� ��� ?�������� AY�� +��� ������� -(
"-������� (������#� ������� ��� ���� ������ ��� ���� ������ ����$� ������� +���� ������ ��
�������� ��� ��������������$� �������� !��� �� ����� �������� ��� ��AI8�@�0�������� ���
�������������$��������!���� ��+���������������������������������������-(����1:�
'����$���$�����������������������-(�������������$����������E0F�
�
1.E-07
1.E-06
1.E-05
1.E-04
1.E-03
1.E-02
1.E-01
1.E+00
0 0.4 0.8 1.2 1.6
[rad]
� [m
]
�
1.E-07
1.E-06
1.E-05
1.E-04
1.E-03
1.E-02
1.E-01
1.E+00
0 0.4 0.8 1.2 1.6
[rad]
� [m
]
�
1.E-07
1.E-06
1.E-05
1.E-04
1.E-03
1.E-02
1.E-01
1.E+00
0 0.4 0.8 1.2 1.6
[rad]
� [m
]
�
1.E-07
1.E-06
1.E-05
1.E-04
1.E-03
1.E-02
1.E-01
1.E+00
0 0.4 0.8 1.2 1.6
[rad]
�[m
]
1.E-07
1.E-06
1.E-05
1.E-04
1.E-03
1.E-02
1.E-01
1.E+00
0 0.4 0.8 1.2 1.6
[rad]
�[m
]
61
+��� B?/@+� +�� 35� ��������� ����������� ���� ���� ���� ������������ ��� ��������
���������������������*�������������������������������������������������������������
��������$� ���� ���� ����� ����� ���������� +��� ���� �������� ����$� ��������� ���� ���� ��
����� ������������ "+�� 35?�� ��������� ��������#�� +��� ��� ���� ����� ����� �� �����
���������77�@����������$�������������������������������������������������������I
<�<1��>���/�������������������������������������������������������������������$������
���� ������0<<�������������+��������������&�����������������������������������
�$� ����$��� ���� ������ �������� ���� ���������� ��������� ����� N��� �� ������ ��
���������$��������I�������I�01<�;B����B��������������������I�������I�<�06��$�����171�(B��
+������������������^�����������������������::�(B�����������������������$��������������
$����������������������������������+�������������������������������������9@
1�0456����������"3<��=�#�������������������=��L�<�<2�Q���+������������������������
���������������������������������������� ������������������������������������������
�����������������������"������#��+����������������������������&����������������$
���������$�������������������������������������������������������������������
�������91�,����������������������� �� ���������������������� ��������� ����%��� ����������� �����
�������"�����������������������������
+��� ������� ��� �������� ������������ �� �������� ��� ������� �� -���� 3�0� �� ������ ���
������������+�������������������������������������������������������������������������
�����������������������������;��������;���������������
0.00
0.10
0.20
0.30
0.40
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180
T [°C]
f [-]
OO+
60
�� ������������+����������������� ���������� ������������ ���+� ���.�������������������
�����1��8������I�<�11����7��8������I�<�40��+���������������������������������.��7�12��
7�15�� '���� �� ������ ��������� ��� ��� ������� ����� ���� ��������� � ��������� "�������#
������������+��������;�32��8��������������A���;�10<��8��������������AY�
(�# 7� �� � �������� � ���� �� ��� ���� ����
(�#�� &��<���� ��
�&����������������������������������������������������������������+@A���������
���������������������������8�������2��+����&�������������������������������������
�������������������C�9�77����&�:�����������3���R�����������������������1<<�@�
����������������<�2<��>���������������������15<<������������������������1�����&�
���������������������R�7<<����������������������������&��������������������������0<
�8��������������������5<M����������������$�
+��� �������� ����� �������� ����� ���� �������� ���������� ��� ���� �$������� ����� �
������������ ����� ���� �������� ������ ��� ���������� �$� -���� 7�1<�� 8����������� ����
��������� �������� ��D� I� <�3� �� ��� I� �4��������� /� ����� ��� ��������� ���� ������ ��
�������� ����� ��������������� �� �� �������������� ����� ��������������$� ��� �������� ���� ���
�������������������������(����(�����������������������������������������������
��������������������+�������������������������*�����������������������������������
����-�I�1<<�@���������������R��������������<�02���0������*����&�*��+������������
���������� �������������+�����4�0R� �������<�1::�*�I�<�<75���0��@���� ������������
������������� ������������������������������$��������$�������������������������������
���� ����$� ��� ���� !������� ��������� ������� � ����C� ���� ������ ��� �������� ����� �������
������������������(����(��������������������$����������������������*��$�����
������������������ ����(����(��� ���<�176���0��+����������������������� ����
���������������������
(�#�! 3 � � �� �� ����B����� &���!#$'
������������� "����
+����&�������������8�������7�������������� �����������������$���� �����������������
���������9@� 1�0456� �� ������ ���� ������ ������������ ����������� ��� �� ������� ��� ���
������ ��������������"-����7�6#��-�������������������������������������������$�����������
��������������������������������������������������������A������������������������
AY�
64
+����� 3�4� ����������� ���� �������� ��� ���� ������������� ������ ���� ������� ���� ��������
������������������������������-����+�����3�4����������������������������������������
�������&�������������������������
& ����97�;���������������������� ������������ ���� ������������������������������������
?������� @����������������
��������������������E�F
A 164
AY 21
!��������� ���������
,������������� ������ ����� ������� 9@� 1�0456� ������ ������� ���������� ������ 12
������������������������/� �������2��&���������������������������� ���������������
����� �������� ������� ������� +��� ����������� �������� ���� ��� ������� �� -���� 3�4�
8���������� ��� ���� ��&����� ������� ������������� ����� �� ���� �������� ��� ���
!����������� �������������� "��I�<�7�������I�[��D����I�164�9��1D
�1#� ������ ����� ���
������ �������� �� �������� ����������� ��I�<�10�� ��������������� �� ������� �����������
���������14<��8�
�������97���������������������� �� ����������������������������� ����������"�����������������������
������������� ����@/��17:H�������%������� ���IO
B��������������������������������������������$����������������������2�Q��"=$�EG/,F#
���������������������&�������������������12�Q�������������������&���������-����3�7�
�������������������������� ���������������������2<<������������������(�������������
������������������������������������������������������������������������������������
������������������������������&���������+�����������������������������������102��12<
Q�� �������� ����� ���� ������ ��� ���� �������� �������� ���� �������� ��� ���� ��&����
�.�������� �����������������������������������������-����*�3����*����&�*��-���
0.00
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0.35
0.40
0 5 10 15s [m]
f [-]
+��I�14<�]8
67
�������������������������� ��������� ������� ����������������������������� ��$����� ��� ��
��������������������������"�����#���������������������������� ����������"����-����3�2#��+���
�����&���������������������������������������������������������������$�����
�������9?���������������������K���� ���� ��%��� ����������������� ��������������������������%� ����
3DB���������������� ������� � ��@/��17:H(����@/��17:H�O�&�/�N�����K(����@/��17:H�O�&�/
N������K(����3B@,�1B,�� ������@/��17:H�O�*,
+�����3�7��������������?�H<�0�%�����������������������������9@�1�0456�������������
����������� /�� ������ ����� �������������� ���� ���������������� ��� ������� ������ ���� ������
9@�1�0456���&��������������������������������������������������������������������
����� ����� ��������� �������� ����� ����� ���������C� ������� ������� ������$� ����� ���
��������������������
2<�Q�
2�Q�
�
�
�
�
62
& ����9?�*�LB1�J�" ������� �������������� ����@/��17:H
?������� ?�H<�0�E�F *�������E�F
A 4 2 6 6 17 3
AY 3 6 11 5 6 3
�������9D�@� ���� ������������� ����@/��17:H�������� ������B��������������� ��������;.�.�7B?%
������ ���������IO�;�� ������������������� ���� ��� �� ������� ������������K������ ��
,���������
+���������������������������&��������������������������&�������������������;�����
���������������������������������������A���AY�����������������������������������
�������� �&����������+������������ �� �������������������� ��������� �������� �����
�����������������������
63
(�#�# ������ � ������� ��������� ����� ����
������������� "����
8������������ ����� �� ���� �������� ������ ����� ���������� ����� ������ �������
���������$� ���� ���� �������������� ������� ���� ������ ������������ ����������$�� +�������
���������$��������������������������������������������������"�����������������+�@
������9@�1�0456��� ?8�������9@�1�0456#������ ��������� �������� ���������$�
���������������������������������������+�����3�2������������������������D���������
0<�9��1D
�1� ����9@�1�0456� ��� 77�9�
�1D
�1� ����+�@� ��������� ��� �&������ ��� ������
������� ��������� ����� ���� ������� ����� ���������� +��� ������ ��� �������� ����� �������
������� ��������� �������� ��� ���� ��������� �$������ ���� ������ �� ����������� ������ ��
��������������������������������N������������ ?8�%��������������D�����I�77:�9��1D
�
1�� ����� �������� ���� �������� ��� �������� ������� ���� �������� ���������$� ��� ���������� ��
�������������������������������������A���AY��-����3�3�������������������������$����
?8����������$��������������+�����������������������������$�����������������������/������������������&��������������������������������4:��8���������� ?8��������$�����
������������������$�����������32��8���������������������������������������A�
& ����9D�;������������������� ������� ���� �����%���������������������������
@�������������������������������������E�F?�������
9@�1�0456 +�@�"�����# ?8
A 164 146 <
AY 21 42 <
�������99��� ��������� �������������*,�J��� �����'����%����� ������������������������'����
0
50
100
150
200
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6
9@�1�0456
?8
65
!��������� ���������
+���!����� �+�@�������������������������������������������������������������-����3�5�
,��������������������������������������������������������.����$���������������������
=$�I�00�Q���������������������������������������������+�������������������������
������������������������������������������������������������������9@�1�0456
�������*�������������������������������������������������������������������������
����������� ��� ����� ��� ����� ���� ������� ������� /� ������ �������� ������� ��� �� ��������
������������������������7<<����-������3�5��������������������������������������������
��� ������������ �� �������� ������ ������ ��������� �� �������$� ���������� '������� ��
��������������������������������$������������$�����������������������������������
���� ����� �� ��������� +���� �������$� ��������� �������� ���� �������� �� ������� �
����.����$� �������� ������� ���������� ���� ������ 7<<��� ������ �������� +��� �$��� ��
���������� A� ��� AY�� ���� ��� ��������$� �������� ���� ��������� ��� ���������� ��� ���� ���
��������������"-����3�5#��;���������������������$������������������������&�������������
-����3�7��
�������9:������������������������� ��������� ������ �������������� ������ �-��� �� ����������������
������������ ������������N�����K�&�/���� ����@/��17:H�������%������� �������������I�������� ��
������ ���IO��������� ��������
+��� ?8�������������"����-����3�:#����������������������������������������������@�
����������������������� �������������������������������������������������������������
"-��� 3�0�#�� ������� ��� ���� ������ ��� ���� �&�������� ��� ��� ���� �� ��� ���� �&���������
;������ ��� �������� �$� ���� ����������� ��� ����� �������� ��$���� +��� �������� ������ ���� ���
�$���������������������A������������$����������������������1<<�����������������*���������
�������������������������������AY�����������������������������������&�������
��������������<�<:2�
0.00
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0 200 400 600 800
s [m]
f [-]
4
8
12
16
20
24
28
32
Ry [µm
]
0.00
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0 200 400 600
s [m]
f [-]
4
8
12
16
20
24
28
32
Ry [µm
]
6:
�������93���������������������� �� ����������������������������� ���������������������������������
���������*,����� ����@/��17:H�������%������� ���������I������-������� ���IO������������
,���������
+���������������������������&��������������������������&�������������������;�����
��� �������� ��� �������� ���� ���� +�@� ��������� ������ ��� �������� �$� ���� �������������
�&���������� +��� ����������� ��� ���� ?8� %� ������� ������� ����� �� ���� ����
������������� ������� ���� ��������� ��� �������� +��� ������� ��� ������$� ���������� �$� ���
���������������&�����������������������������������������������
(�#�% 3 �������. � �������������
������������� "����
*��������������������������������&������������������������������������������������
������������������������������������������������������������+����������������$
��������� ���� ������������� ����������� ��� ���� ���� +�@� %� ������ ���������� A�� ��� ���
���������������������&�����������������������������������������������������*������
�.���� �������� ���������$� ���� ����� ��������� �� ���� ����� ������������� ������ ����
������� ��� �������� ��� �������� ��� ��� ����� �������� ��� ��� ��� ���� �����+����� 3�3�� P���
�����������������������������������������������������+�@�����������������������������
�����������$�146���42�����������������A���AY�������������������������������+�@�%
���������+����������������������������:<98�0<8���������������������������������
��������������������������������������$�
0.00
0.04
0.08
0.12
0 100 200 300 400 500 600 700s [m]
f [-] 0.5 % additive
0 % additive
66
& ����99�.���� ��������� ������������������ ������������� ���%���������������������������
@�������������������������������������E�F?�������
+�@�"�����# +�@�"������# :<98�0<8�
A 146 < <
AY 42 < <
!��������� ���������
+��� �������+�@� ����������������������� ��������� ���� ���� A��� ����������������@�
���������������������� �� ���� ��������� ���� ������ ���� ������������ ������ ���� ����� �
����� ������8���.����$�� �������� ������������ �������������� ���������������<�<52�� ��
����� �� -������ 3�6��N���� ���� �&�������� �������������� ���� ���������AY� ������� �
����� �������� �� �������� ��$�� 7<<� �� ������ �������� *� ��������� ����������
�������� ������� ������� �������� �� ��������� ����� ����� �������� ��� 4<<���� /� ����� �����
�������������������������������������������������������������������������*������
�������������������������������������������������-���3�7����+���������������������������
��������������������������������&����������������������������������������
�������9H���������������������� �� ����������������������������� �������������������&�/����� ����@/
�17:H��������I��������������� ����������������������� ���I������-������� ������������������
����������� ���IO������������
+��� :<98�0<8�� ������ ���� ��� ��������� ��� ��������� ��������� �� ������ �������
�������������� ���� ?8�%����������������@�� �������������� ��������� ������� �������
0.00
0.03
0.05
0.08
0.10
0.13
0.15
0.18
0.20
0 100 200 300 400 500 600 700s [m]
f [-]
0.5 % additive
0 % additive
1<<
���������� ����� ������� �� ���� ������� �� ���� ������ "-��� 3�7��#�� ;������ ���� ������$
���������$� ������������������ ����� ��������������+��� �������� ������ ���� ����A� ���������
�$�������������������������������AY������������$�����R� ����������������$������������
������� ��� ���� ������ �������� +��� ����������� ��� �������� ���� �������$� ������� ���� ���
:<98�%�0<8��������"��<�<�1<#������������� ?8�������������"��<�<�<:2#�
�������9�B���������������������� �� ����������������������������� �����������������������
�������������������3B@,�J�1B�,��������%������� ���������I� ���IO�&��������������"���� ��� ���'
����������������������� ��������
,����������
+��� ����������� �������� �$� ���� ����� ������������ ��� �� ���� ��������� ����� ���
�&��������������������������:<98�%�0<�8���������;�������������������������������
���� ����� ����������� ������ ��� �������� ����� ���� �&���������� A�� �$������ ��������
����� ��� �������� ������$� ����� ���� ����� ������ ?�������� �������� �� ����.���
��������������������������������������������9@�1�0456�Y�+�@�"������#��������-��
���������A������ ������������$� ����������%���%��������&���������9���� ���������AY�
������������������������������4<<�%�7<<���������������������������������������$
����������������������,����������������������������������$�����������������������
�&�����������������������������������������������������$���������������������������
�������������������������*�����������&�����������������������������������������
���������������������������������������������������������������������������������
���������������!����� �+�@����������+������������������������������$������������$������
��+�@�����������������������������������&����������
0.00
0.04
0.08
0.12
0 100 200 300 400 500 600 700s [m]
f [-]
1<1
(�% ��� ���� � � ��������� ��
(�%�� ��� ���� � � � �9C0����
+����������������������,������3�4�����������������������������D�%����������<�3��+���
������ ��� ������ ���� '?� ������ �� ������� ����� ��������� ���� �������� �� ���������
�����������������������������/�,������7�7���� �������������������������������������
��D���������$�����������,(-�%�����������������<�7��/������������������������������
�����������������������$��������������������� ��D�%����������<�7��,������������������
����� ����������� ��� ���������������� �������������������������������������� �������������
������ ���� �$������ ����� ��� ������� ����� ������ ����� ��� �������� ,$������ ������ ������
��������������������������������������������$�����������������������
(��������������������������������������������������������������������� ��D��������
��������������������������������D�%������������������������������������������=����������
����� ��+����� 3�5� ���� ���������A� ��AY�� /�� ������ ��� ���� ����� ��������� ������
���� ��� �&����� ���� �������� %� ������ ������� ��������� ��� ��D� I� <�7�������� ��������
������������������������������������������������������������
& ����9:�!���������������� � �������#A
@������������������������������������
9@�1�0456 +�@�"�����#
��D�I�<�7 ��D�I�<�3 ��D�I�<�7 ��D�I�<�3
?����A 125 164 116 146
?����AY < 21 < 42
+��� �������� ������� ��������� ���� ���� ����� A��� ���������� ����� ��� ��� �������� �$
�����������D���������������������<�7�%�<�5���������������������������������������
�������������������������������N����������������������+�����3�5�������������������� ��D
I�<�7��������������������+�������������$�������������������������&������������������
+����������D�������<�3������������������������������������������������������
*������&������������������D���������$�����$���'������+���� ���.�������������
�������������������������������������������������������������������������$��������
��������� ��� ����� �� ,������ 7�7�0�� +��� ������������ ��� ����� ���� ��������� �����
������"-����3�0#���������'?�����������<�17���<�10����������������$����������A���AY�
8�����������D�%������������<�54����� ���������A���<�30����� ���������AY��+����������
������� ����� ���� �&���������� ������� �������� ����� ���� �������������� ������
������$�����������������������D�I�<�3�
1<0
(�%�! ��� ��������� ���������
+������������������������������ ��������������������������������������������
���������� ���������������� ���� ���������+������������ �������������������������
������������������������4����������������������������������������������������*��������
��� ���� ���������� ���� ���� �&������� �0������������� ������ ���� ��������������� �� ����
���������� ������ ���������������� �� ������� ������������ �������� ������������ ����
����� ��������� ��� ���������� /�� ������������ ��������� ���� ������� ����� ��� �� ������
���������������������������������������������.�������������������������$��+��
��������� ������� ��� ���� �$� ��������� ���� ���������� ���� ���� �&������� �7��������
8����������� ������������ ��+�����3�:� ���� ���� ������� +�@� �������� �� ���� ������ +�@
��������������������������������������$��0����������4�����������7��������
& ����93�!�����������
@����������������
��������������������E�F
+�@�"�����# +�@�"������#
?����A ?����AY ?����A ?����AY
���I��0������� 173 < < <
���I��4������� 146 42 < <
���I��7������� 106 103 < <
*����������������������������������������������������������������������������������
��������������������������������� �����������������������������������������������
���������������+�@�%������������������������������+���������������������������"���������
%4�������� �����7�������#� ���������������������������+�@���������������������������������A
��AYC�������������������������������������������*�������������������������������
���� ������������ �� ���� ������ ������� �������������������������� ���� ������ +�@
������ ��������� �� ����� ��������� A� ��� ����� @��� ����� �������� ������� ����� ���
������������ �� ���������� ������� ��������� ������ ��� ��������� +���� ������� ��� ��
����������$������&�������������������������������$�������������������������������������
-������ 3�1<� ������ ���� ����������$� �������� ��� ���� �������� �������� "�� ���� �.�������
;������������������������#����������+�@�����������*��������������������������������
���������������������������������������������������������������������������������
������� ������ �0��������� -���� ���� ������� ��� ������� ������������ ��� ��������� ��� �.����$�
����������������������������������������������,������4�0�0���������������������� ��
������ ������ ��� ����� *� �������� ������ ���� ��� ��������� ���� ����� ����� ��� ������� �
�������������� ���� ����������� ��� �������� ���������� ���� ���� ���������������� A� ���
1<4
��������������������������������������� ��������������������������� ����������$������$
�������������������������������������������������������,����������������������
�&��������������������������������������������I��4���������������������������������������
����������"���������#���������������$������
�������9�B ���������������������������
WN 1.2379 + TiN (rough)
7 4 0 1 < 1 0 4 7<
<�1
<�0
WN 1.2379 + TiN (smooth)
7 4 0 1 < 1 0 4 7<
<�1
<�0
��������I<�34�Q�
��������I<�<36�Q�
�>��������E�F
B��
�E�F
1<7
(�" �����������
�&���������� �������� ����� ���� ���������� �� ����� "�����#� ����� ��������� ���� �������
���������������������������������������������������������������������/����������������
��������� �������� ����������������� ������������������$� ��6��������1<������R� ����+����
3�6�
& ����9H����������� ����� ������������� �������������'������������ ���������I���� �71��I�
���I���� �71�O�BD�5�����IO��0 �� �����(�/ ����� �����
9@
�1�0
456
9@
�1�0
456�Y
+�@
�"��
���#
9@
�1�0
456�Y
+�@
�"��
����
#
9@
�1�0
456�Y
?8
:<9
8�%
�0<�8
�
?������� A AY A AY A AY A AY A AY
9�������� N N N N @ @ @ @ @ @
�&�������
����������
N N N N @ N_
@ @ @ @
_�*��������������������������
A�� �$����� ����� ��� �������� ����� ���� ������� �������� ������ (�������� �������� �
���������� ��� ������ ��� ���� ������ ��� ����� �&��������� ��� �������� �$� ���� ������ 9���
�������� ������ �������� ��������� ������ �������� ���������� �� ���� ������� ��� ���� �����
�����������������������������������������������������,�����������������������������
�&�������$������������������������������������������������������������������$��
������������+���������������������������������������������"������#������
3 � � �� �
E1F (�'����=������+������������ �������� ��� ����������� ��������������������B�
+�������J�������$����+������166:�
E0F ��D�������+�-��'�����������=�������=��������������������������������
%����������������������������$��,*��%�������0<<<�<1�1560��166:�
1<2
$� ������ �������������� �����+,
$�� ���� �����
/���������������������������������$������������������������������������,(-�����������
������������������������$��������&����������+���������������$�����������������������
�������������������������������������������������������������������������������������
�������������������C
1� ������������������������������������������������������������������������R
0� �&�����������������������������������������������������������
+�������������������������E1F�E0F�E4F�������������������������������������������������
���������������B(�������9@�1�4477���������������9@�1�0456������������������������$
���������������������������������������������������������������������������������
����������� ����������������������������������������� ��������������������������� ���
��� ��� �������� �������� �� ������� ���������� �$� ����� ���������� ��������� ,�������
������ �������������������� ���������� ����� ��<�2����M�������������������-(� �����������
"��������� AY#�� ������ �&������� ����������� ��� ������� �� ���������� ����� �� ?8�
������ ������ *�������� ���� �� ����������� ���������� ��� ����� �� ��������� �� ��������
�����������������������,������5�0�
+�����������������������,������5�4�������������������������������������������.����
����������� ��������� ���� ���������� ��������������������������� ������ ������ 8�<4�
,��������������&��������������B) �������������������������������������������
����� ������������� +��� �������� ���� �������� �������� �$� �� ��������� ������� -����$�� �
,������5�7�������������������������������������������������
$�! /� ����� �������������� � ���������������� ��� �
$�!�� /� ����� ���������
+��� �������������� ����� ������ ���� ������� ���� ���� ���������� ��� �����������
�����������$� ����������� ���������� ���� ��������� ������� �� �������� ����� ������
��������� �&�������� ��� ��������� ����������� *��� ���� �������� ������ �� ����� ������� ����
1<3
������������ �������� ��������� 1<<�@����� ������ �������� <�2��>���+��� �������
����������������<�:���������������������������������������*/,/�4<7������������0'�����
�������� ��� ����� ���� ���� �&��������� ��8������� 3�� ���� ����� ����� �� �������� ������� +��
�������� =����������� ��� ���� ������� ������ ����� <�1<�<�42� Q��� ����� ��������� �
������������ ��� �������������������+������������� ���������������������152��)2���
+��������������������������B(�������9@�1�4477���������������������������������
1�0:����M�8��7�0����M�8���2�<����M�(���3�7����M�9���4�1����M�)��*��� ���� ������
��������������112<�]8��������������������������22<�]8������������������������
37� �=��� +��� ����� �� ��������� ���� ������� �$� ��������� ����� ��������� ������ �
����������<�<2�Q����������������������������������������������"=�#�
*� ���� ��� ��&� �������������� ��������� ���$��� ����� ����&����� ��� ��������������� �$� �B
�������������������������������������42����M����������*���������������������������
����������+�����5�1��+������������������������������������������������������
��� ���� ����������� �� ������� ������������ "����� ����������� ������#��*����� 7�2���>�0
���������"��$������7�2�Q�#���������������������������������������������������&���������
?��������'����������������������������������,(-����������������������������8���
���������������&�����������������������������$���������+�����������������������
"+��#� ��� ��������� '� ���� �������� ����� ���� ��������� ����� ������ �� ������ ��
�������� �� ,������ 3�0�4�� �&��������� ��� �������� ������������ �������� ����� ������
����������+�����132��8������-����5�1��+������������������������������������������������
������<�10� ���������$� ��������������������������$������ �������� ��� �����.�����
��D�I�424��'?������D����������<�3�
& ����:� *����� ���
8�� D�����������$
E��0>���7<]8F
E��>�
4F
���M�8� ���M�, ������������$��
* 15< 1�10< L�42 < ����������������������
- 41: <�6<5 < ����������� ����$���$
8 00: <�61< L�<�<2 L�<�4 ��������$
' 13< <�6<< < < 8����������������
1:6 <�6<< L�<�<2 L�1�77 ��������$
� 0�2 <�:<6 L�<�<1 <�03 ��������$
1<5
�������:��&����� ���������������� ���=%�������������������������������������917
,�����&���������������������������� ���������8R� �$������ �������� ����������� ���
����������-����5�0��*��������������������&����������������������������������������������
���� �������������� ���� ��&�� ����������� �������� "�� I� <�<2�� ���� ���� I� <�<<5#�� +��
��������� ������ ����� "=$#� �� ���� ������ ��� ������ 4�7� Q���@�� ����� ��� ������� ��������
���������������������������������������������������������������������������
�������:1 &'��� ����������� ����� ��� � ����������� ���,%���������������� �� �������������
&������������� ����������������������� ������� �-��������������%��������������������������
������������������� �������� �����'�.� ���..%� ������������� ������������� �������
0
0.1
0.2
0.3
0.4
40 60 80 100 120 140 160 180 200
T [°C]
f [-]
GALLING
0.00
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0 20 40 60 80
s [m]
f [-]
0
5
10
15
20
25
Ry [ µm
]
f Ry [JIS]
I
II
2�Q�
2<�Q�
1<:
,������������������� ����9@�1�4477�����������������������������(����(�����������
�����������������������������������������������������9@�1�0456�"����-����3��1�#
���������������������������������������������������9@�1�4477���������+�������D
I� <�7� "��������� 8� ��� �� ���������� ��� ��������� '� �� �� ������� �������� ����� �
�������#��D�����I�07�9��1D
�1������������������������������������������������8�H�132
�8��$����������������������������������������������������-������5�4��+���������
������������������������(����(�������������������9@�1�0456�"����-����3�1�#��
���������������������$���������������������������������"����,������3�4�1#��+��
������� ������ ��� �������� ����� ��� ����� ���� ���� '?� �������������� ���������� ����� ���
�������� ������ ��� ���� �&��������� �������(?�� ������ �� ����� ��� ���� ���� ��� ������� �$
�$��$����� ������ ������ ��� �$� ���������� ������������ +��� �������� ����� ����� ������
����������������&����������������������'?����������"+�L+��#�
*�����3<����������������������������������������������������������$����������������
������ ��������������� ��� ������ "�� I<�00�� ���� ���� I� <�<2#�� +��� ��������� ����� ��� ���
�����������������������������������"=$�I�00�07�Q�#�����������-����5�0��+����������������$
�������������������������������������������� ���������� ������"������#�������?�H<�12�%�������
���������������+�����5�0��;����������������������������&�������������� �����&���
�������������������������������������<�12��������+�����������������������������������
���� ������ ������ ����� ������� ����� ����� <�<74� ��� <�<25�� +���� ��������� ���� �������� ��� ���
�&������������������������� ������������������������ ������ "�$���������������<�<<2�
�����&��������7���2���+�����5�0#�
& ����:1�8�������������'������������������������������� ���,
�&������� �������E�F ?�H<�12�E�F
1 <�<7: 10<
0 <�<74 46
4 <�<24 27
7 <�<22 3<
2 <�<27 22
3 <�<25 56
5 <�<23 74
*���������������������������������������$�������������������������������������������
��������������������������������������������$������������������������������*�������
�������� �� ������ ���������� ���� �����X������� ����� ������ ���� �&�������� �������� ����� ����
����� ���� �����$� ��� ��� ����������� ���� ������� ���������� ��������� ��� �������� �����
��������+���������������$����������������������������$�����������-����5�7��������������
���������$�������������������+����������$������������������������������������������
1<6
�����������������������������������������������������������������������������
,������ ���������$� ��� �����$� ��������������� ������ �������� ������������� �� ����.���
�����������������������
�������:7�;����������������J����������� ���� ��&��L�&%�� ����������� �� ��� ��������������
������ �� �����������������=*���������������������������
+������������������������������������������������������������?�H<�12�"����-����5�2#��/
���� ������ ������� �� ��� ������ ������ ���� ��&����� ������ ������� ��� 2<<� ��
����.����$� �� ��������� ��� ������ /� ���� ������ ������ ��� ������ ���� �&��������� ����
������������������������������������������
+��������������������������������-����5�2���������&�������������������������������
���������������������+�����������$������ ������'������������?�H<�12�%���������������
������ ��$� ���� 8� ������ �� ���� ��������� ����������$� ������ ���� ���� ���������
�������������*��+�������������������������������-�������������������������������������
�������������������,(-�%��������������������������������������
0
100
200
300
400
500
600
0 50 100 150 200
T [°C]
num
ber
of s
umm
its [-
]
MicroMap
BL + slider-on-sheet
+��
11<
�������:? �!�� � �'������� ����������������������������P���� ���� ������������� ����������������
���������
�������:D 8 �-����������������� ����� ��������*�LB�D����������
0
100
200
300
400
500
D H B C F A
Lubricant
L f>
0.15
[m]
*/,/�4<7
9@�1�4477
111
$�!�!�����������
+��� ��������� �������� ���� ���� ������� 9@� 1�4477� ������� ������ ����� ����� ����� ��
������������������$� ��� ����������������������� ��� ���������$� ���������'��-�������
�������� ��� 8������� 3�� ��� ��$� ��� �&������ ����� ���� ����������� ��� ����� �������� ����
���������������$����������������������������'�����������������������������+���������
�����B) �+�@����������������������������&���������������������������������������
-����5�3�������� ���������������� ���� ����������������� ��������������� ����� ���
������������ ��� ���� �&��������� �������� ��,������5�0�1��+��� �����������$� ���������
B) ���$����������������������������������9@�1�4477��������+��������������
�����������������������������������������������=�C�������<�<2�Q���������������������
���������������������������������
�������:9 !����������>�&�/��� ������������������� ������������� ���=
-����-���� 5�3� ��� ��� ��� ���� ����� ���� ������ �������� �� �������� ���� ��� ������ ���� ���
B) � ������ ������ +��� �������� ����������� ��� �������� ��� ���� ������ ��� ���� �&�������� ��
<�<2:�� ���� ��&����� �������� ����������� ��� �������� �������� <�<:<�� B������
������������ ���� ��� :2<� ��� ������ ������� �� ��� ����� ����������� ����� ������
��������� ���� �������� ����� ���� ����� ������ ��� ���� ������� -����� �����������
�����������1���������D�I�<�3������������������������������������������������*����������
��������������$����77�9��1D
�1�������������������������������������������������������
�����������������������1�&������������������������������@/��17:H�O��>�&�/�������%����������������������
911%���� �����������������@/��77??�O��>�&�/����� ��%����������������� ����������� ��
� ������ " �� �������������� ���� ���������
0.00
0.05
0.10
0.15
0.20
1 10 100 1000 10000
s [m]
f [-]
no coating
PVD TiN
110
����������������������������������������(����(����+������������������������������
�����������������������������������������$����������������������������������+��
�&�������� ���� ��������� ������� �� ������&�� ����������� �������� ����� ������� ��� ��
�����$����������������$�������������������
+������������������&�����������������B) �+�@������������������������'�������
��������������������������������������������������������������"4<<<��#��+���=$�%
���������������������������$������������������4<<<���������������������0�Q�����7
Q���*����������������������������������������������������������������������������������
�����������������������+����������������$�,�(���������������������� ������������
������ ��������� ������ ������������������� ����� �� ���� ��� ���� ������ �������� "-���� 5�5#�
������������������������������������������������������������������������������������
������������������������������8���.����$��������������������������������$��������
���������������������������������*���������������������������������������������������
��������� ,�(� ���$���� ��� ���� ����� ������ ����� ���� ����� �������� ������ ����� ���
�&��������� +��� ����� ������ ��� ���� �������� ���� ��������$� ���� �������� �$� �����
����������������*��������������������������B) ���$��������������������������������
������ �����$�������� ������������������� ��-����5�:��,���� ���������������������
��� ����������� ����������� ����B) ���$��� E7F�����������$������������� ��� �������������
��������������������� ���� ������������������� ����� ��-����5�7��+����� �������������
����������$��������$��������������������������������������������
114
�������:: � ������������ ���� �������>�&�/��� ����������������"������������ ��������
�� ���������������"��"���%��������������������������������������
�������:3�,���������������������>�&�/��� ���������������������� ��������������������������
9@�1�4477
+�@
*/,/�4<7
+��������
*/,/�4<7
117
@�������������������������������������������������������� �����������������&���������
���������������������'����������������������������������-������5�6�������������
?�H<�12� ������� ���� �� ���� ��� �������� ���������� ������� ��� 9@� 1�0456� "���� +����� 5�4#�
���������������������������������B) �+�8@���8) �+�@���+�8���$��������������
���������� ��������������� ������ ����������������� /�� ������������� ����� �����
�&��������� ����� ��������� ����� 1� ��� ������� */,/� 4<7� 0'� ���������� ������ �� =�
��������� ������ <�17� Q�� ����� ������������ �� ��������� ��� ���� ������ ��������� �
����������������������-�I�0<<�@��+�����������������������<�2��>��
�������:H�������������������������������������� ������ ����@/��17:H����������������� ������������
;.�.�7B?�1=%������� ���������=��/�E�1BB�/%�"�E�BD��C��&�������������� ���������"����������
�'�������� �������� ����� ������������"������B�D%����������������������
*�������(����(����������������������������������������������B) �+�8@��8)
+�@�� 8) � 8�&8$�� ���� ��������� ������� �� ������������ @��B� ?1� ���������� -���� 5�1<
��������������������������������%����������������������������������������+�������������
������������������������������������������"#�I� ����+��������������� ��������
�������+�����5�7�
0 250 500 750 1000
through hardened
nitrocarburizing
chromizing
chromium plating
PVD TiCN
CVD TiN
CVD TiC
CVD CrxCy
N
L1
L2
Lf>0.15 [m]
> 1370 m
> 3275 m
> 6400 m
112
& ����:7����� ������ �����������
=����������
EQ�F
,�������� ,���������������
>> :
?�$��
��������
EQ�F
,��������
������
�)1<
������������ <�<0 <�<7 � 5:4
�������������� <�00 <�13 :< 207
��������� <�<2 <�<3 16 500
������������������� <�<3 <�<7 2: 5:2
������������@��B�?1 <�<4 <�<0 5: 5:2
������������@��B
�����������$���@
<�<3 <�<6 77 5:2
������������@��B
�����������$���?0
<�<: <�<3 0< 5:2
8) �8�&8$ <�1< <�<6 5 554
8) �+�8 <�<2 <�<3 0 521
8) �+�@ <�<7 <�<7 7 550
9@�1�0456
B) �+�8@ <�<5 <�<: 2 2<2
��������:�B��������� �����J� �� �-� ��������"��%�� �������������� ��������������%����
��������"��'�/���%�� ���,�%�,>�&�/%��>�&�,/� ���,>�,��,'��������������������������� �����
[rad]
� [m
]
1.E-07
1.E-06
1.E-05
1.E-04
1.E-03
1.E-02
0.0 0.4 0.8 1.2 1.6
@�B
8�
8) �+�@
B) �+�8@
8) �8�&8$
113
& ����:?�������� ��������������� � ����
,������ �
8) �8�&8$ 3�1<�3
��1�6<
B) �+�8@ 2�1<�3
��1�:3
8) �+�@ 7�1<�3
��0�<2
����8� 0�1<�3
��1�6:
@��B 1�1<�3
��1�:0
-�������������������������������������������������������������"+�����I�00��8����D�I�<�3#
�����������������������������������������������������$������������������������������
@��B�?1�����������������������������������-����5�11������������� +��������������
���� ������ ��������� ����� ���� �������� ��� ������ �� ���� ������� ����� ��� �� I� 1� ��� (���
���������������&�������������������������&����������������
�������:��� ���� ��������� �������������������������������� �� �� �-� ������ ���(�����������
�� ����������� ���� �-������������������� ���,�� ����������������������/���
���������������������0<�������������������������������������������������������
��������������@��B�?1��� ������������������������������,�����������������������
���������������������������$�������������<�<6����<�7�%�<�:��-�������@��B�������������
� �
1<<�Q�
1<�Q�
0
50
100
150
200
0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7
Ni-P hard Cr
+��E`8
F
�E��F
+��
�
115
��������$��������������������������������������������������������������������������
,���� ������ �������� ��� ���� ������� ��� ��� ���� ���� ���� ���� ��������� ��$���� )�����
������������������������������������������������������������������������������������
������ ��� ���� ��������� ;������ ��� ��������� ��� ��� ���� ������ ��� ���� �&��������� ���� ��
���������������������
+���8�&8$�%� ��$������������� �����������������$����16�9��1D
�1����������������������
���������� *� ����������� ������ ��� 0<2� �������� ����� �������� ������� ���� ���� �����
����������� ������� ����(����(�������������� ����� "����-���� 5�10�#��*�������� ���
������ ��� �������� ����� ��� ������ �$� ���������� ������&�� ���������� �������������
��������"�������I�<�<5#��������������������������������$���������������������������
�������:�1� ���� ��������� �������������������������������� �� �� �-� ������ ���(�����������
�� ����������� ���� �-������������������,>�,��,'� ����������,>�&�/
B���������������������������������������������������������������������������������
������ ��� ���� ������ ��� ���� ������ ����� ��� ���� ������� "���� -���� 5�10�#�� +��� 8) � +�@� %
�������������� �� ������� �������� ���������$� ��� 77�9��1D
�1�� ��� ��������� ��� �� �����
�����������������������������������-����5�10���'����������(����(�������������
0
50
100
150
200
0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7
CrC TiN
Tf [
ºC]
+���
[rad]
��
1<<�Q�
1<�Q�
�
11:
����� ������ ���� ��$� :� ������� %� ������ �������� ����� ������ ������� ����������+����� ���
��������������������������(?�������������������������������������������������
�������� ��� �� ������ ������ ��������� ������� ������ �� ���� ������� �������� ��� ���
�����������������-����������������"-����5�10�#�����������������������������������������
���� �������������� �&��������� @�� ��������� ��� ������� ��� ���� ��� ���� ������ ��� ���
�&��������
(�������������������������+�8@�%���$�����������������+��������������������������
����8) �+�@������������$�������������������� ������������ �������*� ���������������30
�������%����������������������������������������������������������������������$���
03� 9��1D
�1�� +��� �������� ���������� ��� ����� ���� �� ���� �������������� �&�������
������ ���� ���������� �������� ������ ���� ����� ������� �� ���� ������� +��� ��������� ��
�������������������������������������������������������������������������$��
������������������������������������������������������������3�7�����+�������������
���������������������8) �+�@���������������������������������������������������
������ �������� +��� ������ ��� ����� ������� �� �����.���� ������� ���������� �� ��
������ ����� ����� ����������� ��������� ���� ���������� ���� �������� ��� 4052� ��� +��
8�&8$�%���������������������������������!����� ���������&����������;��������������
������������$������������������������������������������������������������������
����������������������������
$�!�# ������ ���� ���<�
/�� ��� ����� ����� ���� �������������� ����� ������ ������� ���� �� ���� ��� ,(-����������
�������������������� ����������&���������+����������������$����������������������
����������� ���������� �� ,(-���� ��������� ������*/,/� 4<7������ ������� �� ���������
�������������������'������������������������������������������������������������
���� ���� ��� !���� � ���������� ����������� B���� �� ����� ����&�� ����C� ������ ��������� �
������������������������������+��������������������������������������������������
����� ���� �������������� ����� ���� ��������� '� �� �������� ����� ���� �������� ��� ����
�������������+�������������������������������������������������������������������������
��������������� ���������'�������������������� �����������*�����������������
��������������������������������������������������������������������������������������
AY� �� ,������ 3�4�4�� ������ ����� �����$� ���������� ���������� "����� �����������$
�����$����������#����������������,(-��������������������������������������������������
?8�������������������
116
$�# �����������<��� ������������������������� �����������
+��� ���������� ������� ��� ���� ���� �������� �� ������� �� ,(-� ��� �������� ����� �
��������� ������ ,������� ����� ��� �� ������$� ���������� ���� ������ �������� ���� ���
������������1:����������&������������+������������������������������ �&��$����������
������ ��� ���� ������ ����� ��� ���� ����� ���� �������� ��� ������ ��������� ,���� �������
��������������������������+�����5�2�
8������ ��������������� ���� ��� ������ ����� ���� ���������� �� ����� ������ +��� ����� �
������� ����� ���� ������ ���� ����� 07� ��� ��� ��������� ���� 1<<<<� ��������� 8���� �����
708�(�7��������������������� ���������� �������������� ���� ��������������+��
������� ���� ����� ��� ��� ��������� ���� �&���� ����������� ����� ��� ������� ���� ��� ���� ������$
����� B) � ������ ����� ���� ����� ������ �� �������� ����� ������ 9@� 1�0456�� /�
����������������������������������������������������������������������������������
������������������������������������0���>�0�
& ����:D����������� � ����������
��������� )����
������������������� a�77<&0���
����������������� a�77<�&�:<���
�������������� a�025���
��������� 1<���
B��������� :<<��@
'�������������� 4<<��@
$�#�� ��� �0��0�� ��
,��������������������������������������0�1���������������������������������� 8
<4�������������������6�<�1<����M�8��6�<�72����M�(��6�<�<4<����M�B���6�<�<42
��M�,�"�@�1<14<#��*�����������������������������������+$������=��������������������
������ ����� 1�40� ��� 1�23� Q�� ���������� �� ����� 1�44� ��� 1�76� Q�� ������������ ��� ���
����������������*����&��������������������������������������������������������+��
������� ����� ����� ����� ������ ������ ������� ���� �&��������� �� ����� ��� ������ ���
�����������������@�314<��.����$����������������"����8�������7�����������������������
���������������#��@���������������������������������������
+������������������������������9@�1�0456��+����������������������������������
�������������������������������������������������������������������+���������
����� ����� ����������� ������������� �� �������� ������ ������ ��� 20<� ]8� �� �����
������ �����������$��B) �8�@��B) �8�@�Y�(�,0������&����������������������
10<
8) �"B�8) #�+�@���$���E2F��+���=�����������������������������������<�<2�Q����������
��<�<5�Q������������������������������������+���B) �8�@����������������$��
�$���������(����(����������������+��������������������������������������������
����������������$���������������������!����� �+�@���8�������3C���������I�<�704�Q������I
<�436�Q������I�0�702�1<1<��
�0��+��������������������$����-����5�14�
8������������������������������������������� ��D�I�<�3�"������������������#���D����
I� 10�9��1D
�1� $���� ��������������� ����� ��-���� 5�17��+��� ��.���������������� ��� ���
������������������������������������*����&�'��������C��I�5:2<������4�����I�73<�G
���1�
D�1� �� D������ I� 37� 9�
�1D
�1�� +��� ��&����� ������ ������������ ���� ���� ���������
�������%�������������������54��8��*�������������&������������� ������������������������
�����������@314<������������������������������������������54�8����������$��
������� ����������+��������� ������� �&������ ����� ������� �������������� ��� ������ �� ���
���������������&�����������������B) �8�@���������
�������:�7��������"�������>�,�/����� ��
1.E-07
1.E-06
1.E-05
1.E-04
1.E-03
1.E-02
1.E-01
1.E+00
0.0 0.4 0.8 1.2 1.6
[rad]
� [m
]
101
�������:�?��� ��������� �����������������������>�,�/�J�,�B7����� ��
+����������������$������&������������������������������������������������+���8�@��
8�@�Y�(�,0���$�����������������$�����������������������������������������������
����������������42<<���� �����������������������������������������������������
������������ �������� ���� ����� 8�@��$�������'���� �� ���������$� ����� �������� ���� +�@�
��$����������������������������������&��������������B�8) �+�@���$����-����-����5�12���
���� ��������� �������� ����� ������� �������� ������ ���� ������� ������ �������� ,�(
���$�����������������������E2F������������������$�����������$���������������������������
+���������������������� �������������� ���������� ���������������������.����$�����
�����������������������������������������������������������������������������������
����������������&����������+�@���$�������������������������������������������42<<
���+��������������������������������������������708�(�7�����������������������������
���� �&���������� A���������$� ��������� �������� ��������� *�������� ����� ��� ���� ����
������������������������������������������$���
'���������������������$�������������&������������������������B) �8�@����B) �8�@�Y
(�,0�������������������������������������������������������������������������������
��������������������������������&����������
0
50
100
150
200
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6
[rad]
Tf [
ºC]
100
�������:�D ,����������������������� �� ����������������������������� ���������������������� �
�!,>�&�/�� '��� ��������������� ��'� " �� �����>�,�/�� '��
$�#�! > � ��.����
+��� ������� 708�(�7� ����� ������$� ������ ��� ��� �������� ���� ���� ���� ��������� ����
�������� ���������� ,��������� ������� ��� ������ �� ���� �������� ������ 52<� �������� �
������ 47<<� �������� ��� ���� ����� �$� ������� ��������� ����� ���� ��&����� ��������
�������������������*�����������������-����5�13������� ����������� ������������ ���
�������������������������������������47<<�������������������$������2����1:�Q���
�����76����002�Q��
+��� ��������� ���� ����� ���� ������ ������ ���� �� ���� ��������� ����� ���� ���������$
���������9��������&���� �������������&������ �������������������� B) �8�@������
��B) �8�@�Y�(�,0� ����������������� ����� ������9@�1�0456��,������ ��� �����������$
1<<<<���12<<<������������������������������$����������������
0.00
0.10
0.20
0.30
0.40
0 1000 2000 3000 4000
s [m]
f [-]
PECVD TiN
PVD CrN
104
�������:�9 ) ������� �-�������� ������� �-����7?BB����������� ����������������� �?1,���?
� �������������&��� ���������� ���������� ��������������
0
5
10
15
20
25
0 50 100 150 200 250
scratch width [µm]
scra
tch
dept
h [µ
m]
107
$�% �����������
, ���� � ����� ��"�������� ����������������� ������������
� +��������� �������������,(-������������������������ ������������������ ������ ��� �
����������������������������&���������+���������������$����������������������
����������� ���������� �������� ����������� ���� ������� �� ���������� ����
�������������
� +����������������������������������������������������������������������������������
���������'������&�������������������������������������������������+�������������
���� ���������� ����� ����� B) � +�@�� B) � +�8@�� 8) � +�@� �� 8) � +�8� ����
��������������������������������
� *��������������������������������������������������������������������������
������������������������� ?8���AY�����������"-����3�:#�����������������������$
�����$��������������������������,(-����������������������������������������������
, ���1 ���� ������� �-������������������� �����������������
� ,������������� ������ ������ ����� B) � 8�@� ��� 8�@� Y� (�,0� ������ ����� ������ 9@
1�0456������������������������������ 8�<4����������������������������������������
������������+�����������������$������������������
� *������������������������������������������&������������������������������
�����������������9��������&�����������������&�������������������������������
B) �8�@������� �� B) �8�@�Y�(�,0� ������ ���� ���� ��� ����� ������9@�1�0456�
,��������� �����������$�1<<<<���12<<<����������������������������$��������
��������+�����������������47<<������������������������$����������������708�(�7�%
�������������������������
&�����������"��� � ���'�������������� ���� �����������
� +������������������������������������������������������������������������������
������ +��� �������� ��� ������� ��� ������� ��������� ��� �������� �� �������
��������$������������������������������������������������
� ,�����$���������������������������������������$������������ ������������������������
������������ ��������� ������ ������� ��������� ��� �������� ������ �������� +���� ��
�&������ �$� ����� ������ ����� ������$� �������� ���� ��������� ��� ��������� �����
�������� ������ ������� ��������� ��� ��������� �$� ���� �������� ����������� ���
��������������������������������������������
102
3 � � �� �
E1F ��� ��� ��� ������ *�G�� ����� �� !�� )��� �� G�9�(�� (���� )���������� ��� �
������� ��� ����������������� ����� ��� ������� +@A� ������� (/�63�<<272�
1663�
E0F ��� ��� ��� ����� �� *�G�� ����� �� !�� )���� -������������� ����� B) �������
������������������+@A��������65(/�<<676��1665�
E4F ����������������*�G���������!��)����?������������������������������������
��������������������������/ =;�9;�%����������'���������JD��1666
E7F� @�G�(�� 8��������� *�G�� ����� �� !�� )��� �� G�+��� �� �������� /���������� �������
������� �� B) � +�@� ������ ����� ������� ���� ������� ������� �������� ��������
,�������������������������$��1<2������1<6�113��166:�
E2F� G�B�*�(�� �������� ?��������������� ��������� ������� ��������� ��� �������
�������B� �+������+J� ������1666�
103
105
���� �*� ������������� � ���� � �����
+������� �$��������� ��� ��������� �� � ������ ����� ����� ��� ������ ���� ��������� �� �������
����������������� �� ���� ������'� ��"��� �� ����������� ���� � ��� �� �� ���� ������ ��K�������� �
������ ����� ��� ��������%� ���� ��� �������� �� �� ����� ��� ��� �������� �$� �� ���������� ��
��������� �&���������� ����� �� ��������� �������� ,�������� ����������� ������� ��
������������������������$�����������������������������������������������+�����������
���������������������������������������������������������������������
*�� �����������
1� +��� ������� ������� ���� ������ �������� �� ����� �������� ��� �������� +���� ������
����� ��� �������� ��� ��������� ���� ���������� �� ������ ��� ������� ���� ,(-�����
�������������������.��������;������������������������������ ��������������-������
������������>����������������������������������$��������������������������������$
��������������-���������������������������������������������������������������
�������������������������������������� ������������$������������$��+��������
����������������������$�������������������+�����������������������������������
����������������
0� *������������������������������������������$����������������������&����������
������� ��� �� ���� ����� ������� �� ����������$� �������� ������ ���������� -���
��������������������������������������������������������$���������������������
���� ������ ���������� ���� �������� ����������� ��� ���� ������ ��������� "���������$� �
���������$#�� ���� ����������� �������� "���� �� �������$#� �� ���� �������
���������$����������������������
4� *� ����� ���� ���� ��������� ��� ������� ��� ��������� +��� �������� ���������� ���
���������� ������� ��� ���� �������$� ������� ��� ��� ������� ��� ,(-� ����� ���������� �$
����������� ���� �������� ����� ����������� ��� ���� ����� ���� ����� �������� ����
�������� ����� ���� ������� ������ /��������� ��� ���� ������$� ��� ������
������������ �� ���� ����� ��������� ���� ��� �������� ���� ��������� ��������
���������������������������������������������������
10:
7� '���� �� ���� �������� ������ ���� ������� ����������� ���� ������� ���� ���������� ��
����������������������������������������������C
� �&����� ���� ���������� ��� ����� ���������� �� �������$� ������� ���� ��������
����������$C
�# ������������������������������������������������������� ����������������������
��������"����������������������������D��������<�2#
�# �������� ��� �������$� ����� ������� ��������� ������ ��� ��$� ���� �������
�������� ����� �������� �� ���� ������� �������� ���� ����� ���� �������� ��
������������������"�������������#R
� �&���������������������������������������$�������������������������������$C
�# ���� ����������� ��� ���������� ����� ������� ����� ������������ "����� ��������
�������������+��#R
# ���� ����������� ��� ����� ���������� ��� ����� �������� ����� ����� �������
���������$���������������������������&������������������������������+����
�������������+���
�# ���� ����������� ��� ����� ����������������� ����� �� �������� �� ������� ������� �
��������������������+����������$�������+���
2� ;������ ��� �������������� ���� �������������� ������=������� ����� ���� ������ �������$
����� �������� ��� �������� ����� ���� �������� ����������� %� ������ ������� ������� +��
�����������������������������������������������.�����$���������������������$���
,(-��$������� �������� ���� ������� ��� ����� ��������� ������ ���������� �� ��������
������������=������� ����� ������� ������������������ ������������� ��������� ��������
����������������������������
3� +�������������������������������������������&����������$�����������������������
��������� ��������� �������+��������������� ���&��������������������� ���� ��������
��������������+������������������������������������������������������������
��������$�������������������������������������������������,�����$����������������
����������������������$������������ �����������������������������������������������
�����������������������������������������+��������&�������$�����������������
������$������������������������������������������������������������������������
�������������������$��������������������������
5� +������������������������ �������������������������� �����������������$�� �������
����������,(-������������+������&��������������������������������C
� �������������������������$��������������R
� ���������������������������������������� �� ,(-���������������������������� ����
������������R
� ��������������$� ����������� ���� �������������� ������ " 8�<4#��������� �������
�����������
106
*�! 3 ���� � �����
1� *������������������3���5���������������������������������������������������
+���� ��� �&������ �$� ����������������� ������$� �������� ���� ��������������� ������
����������������������������$��������������������������"������������3#��,�����
�������� ��� ��� ������ �� ���� ����� ���� ���� ��������� ��� �������� �$� ������ ���
�������������������������������������������� ��������������������+���������������
��� ���� ������� ����� ����� ���� ������ ��� �� $����� ������� (���� ���������
��������������� ����������� ������������������ ",������2�0�1#�� ��� ��.����� ��
������������������������������������������������������ ����������
0� *�������� ��������������5�� ��� ������ ��������� �������� �������������� ����� ���������
����������������������������$��/����$ �����������������������������������
������������������������ �����������(������������������!������������$ ���������������
������������������������-����4�5���-������������������������������������������
���������$� ��� ������������ ������� ������� /�� ��� ���������� ��������� ��� �������
���������������������������$������������������������������������������������"����
������������������������������������#�
4� *�������� ������ ���� ������ ���������� ������� ���������� ���������� �������� �
,(-�%���������"����8�������1#��������.����������������������������������������������
������� +��� �������� ����� �� ��������� �������� �� ,(-��������� ������� �� ��
���������� ���� ���� ��������� ��� �������� �� ���������� ���������� ��������� +��
�������������������������������������������C
� �� ������������ ���� �������� %� �������� ������� ��� ���������� ����������� "���� �������
�������������������������������������#R
� �������������������������������������������������������������������������
�������������������������������������
=����������������� ��� ������������������ �����$����������� ���������� ���� ��������
�������������������/=;����������������������.�����������"����,������7�0#��+����
���������������������������������$������������������������������������������$�
14<
141
��.���
@��������������������������������������������������������������@�����������
������ ��� ������ 9�-�� ������� ���� �$����� ����������C� b9����� E��F� ����� ���� ����
������������������������������C�����������������������������������
������������*��������������������c��;�������������������������������������������
�������� ��� ���� ������������ ���� ������ ������� ��������� ��� ��� ������������C� ���
@������� ��� ����������������������������������������������� ���������
����@�����������������������������������������������������������������
���������������������������������������������
���������������\\�����������������������������������������������������P��������
��� ���,����������+����;���������������������������������������'����������
�� ���� ���������� ���� ����� ��� ���������� �� ����� ���� ������ ������� ����
����������������������������������������������
'���������������������������������������������������������������������,�
��������� ������ ��� ���� -�G�*�(�� ��� ������� ������ ��� ���� G�� ��\���� �� ������ ��� (�
)�������� ����� ��� ����������� �������� ��� ��� �������������� ��� ����� ���� ����� �
���������/AB��������������������C�+���������'����8����� ����9������
������ =��� ���� ������ B����� ���� ������� ;������ @������� =����� +�������� *�������
)��������� G�� )����� �� ����G�� 9����������� ��� ����� ��� ���������� ����� ���
������������������������������������������������)������������G��(�������;���
G��,�������������������������������������������������������� ����D�����
���������������������������������������������������������-(�
P��������� ����� ����������� ���������+@A� /������C�'��'����������'���� �������
����;�������+������������'����������� ��)����G��B����D��������8���?�������G��
(����N����(�������� =������ ,������������ ,���� �� ���� ,���R� �� �� ����������
�����������J�����������+�����"��������(���������=�������(����(���#�������
������������� ��� �������������� ���������������������� ������� ��������� �������� ��
���������������������
=������������������������������������������C�(�����
140
144
/�� � ��/ ������� ���� �� ��������� ��������
���� ��� �0��0�� ������������
/�� ���� �����
+������������������������������������������������������������������������������
00����������&���������"��������������������#���3����������$�%����������������
�������������������-�������������������������������������$������������������<�:����
*���������������&������������������������������������������������������������������
E1F�����������������������������������������������������������������������������
-�I�1<<�@��*������� ��N��� ��������� ��� ���������$� "�#� ��� 01<�;B�� �� ��B�����
������ "�#� ��� <�06� ���� ����� ���� ������ �� ������ ���������� �������� �� �� ��&����� ������
������������1�4�;B�������������������������������������������&�����I�<�067��������I
<�102���� ��� �����������$�� &� ��$� �������� "����-����*�1#��+��� ���������� ����� ��� ���
������� �������� ��� ��� ���� ����� ����� ��� ���� ��������� ��� ���� ���������������� +��� ��������
�������� ��������� ����� ���� ���&���� ��� ��� ���� �$� ����$��� ���� ��������� (����
���������������.��*�1�
������������ ���������� ������������� ������� �� ���� �����������-��� ����������� ��������� ��
�.�������5:1�(B����������������������$������������1:<�(B�������$�����������"�$#�������
������ ���������� ����� �������� ���������� ����� ������� +���������� ��� ���������� ���� ������
��������� �� ������ ����� ��� ������� ���� ���� �������������� ������������� �� �������
����������������
��<<<<''''��<<''���� ���������� ������ 000"*�1#
147
/�! ,��� � � �� ����
8������������������������������-�(�����(*=8��������������������$����-�����
*�1��/�����&�$����������������������������������&����������������>�����0������������
�������;� !������������������������� ���<���%��"��"���� ����������������
+�����������������������������������-�(�����������������������-����*�0��+�����������
��������������@��d��.������"�.��*�0#���������������������+�����*�1���������
�������;1 ������������ ����� ������"�
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
0.00 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10
� [-]
� [M
Pa]
�
&
�
$
&
142
& ����;��.������ � %���������� ��"������,�B9�������� ���� �
��E;B�F ��E�F �$�E(B�F 8�E(B�F �<�E�F �E�F
01< <�06 1:< 5<3�7 < <�00
-����*�4���*�7�����������������������������������������������������������-�(������
������� ���� ������� ��������� ��� �� ������� ��� ���� ������� ������ �� ������ �������
����� ���� ������ ��� ���� �������� +��� �������� �������� ��� ���� ���������� ����� ��
���������������������������������������������������������������&��������������������
�����������������������������"�����������������������������������������#��������������
������������+��������������������������������E0F��+���������&����������������������
����� ���� ������ ����� -��� *�4� �� -���� *�7�� �������� ����� ���� ������� ����� ��
��������������$���I�<�(B���+�������������������� ����� ��������$�� ��-����*�2�� �
����������������������������������������������������������������������������������
������������.������������������
�������;7� ,��� ������������ �� ����������������� ����������� ���� ����������������
�, #" < ��� ��� "*�0#
0
100
200
300
400
500
600
700
800
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
Distance from centre, x-direction [mm]
p [M
Pa]
02�@
2<�@
52�@
1<<�@
102�@
12<�@
143
�������;? ,��� ������������ �� ����������������� ����������� ���� �����'�J�����������
�������;D /���� �� �� �������� ��� �� ����������������� ����������� ���� ��&����� �������
����������� ��������������������������������� �����J��� ������ � �;��E�BB����B:
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0 50 100 150 200 250
Fn [N]
An
[mm
2 ]
Elastic solution (Hertz) Elastic / plastic solution (FEM)
0
100
200
300
400
500
600
700
800
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25
Distance from centre, y-direction [mm]
p [M
Pa]
02�@
2<�@
52�@
1<<�@
102�@
12<�@
145
+�����������.����$�����������������������������������������&������������1<<�@��-��
����������������������.��������������������������$�������������������-����*�3��+���$
�������������� ������&����������������������� ������&������.�������� ������ �����
���������
�������;9 ,��� ������������ ����6��" �������� ����� ����������E��BB�/�&��� "�� ������� ��
���������������������� �����������?H1���
0
100
200
300
400
500
600
700
800
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
Distance from centre, y-direction [mm]
p [M
Pa]
1.30%
1.17%
1.04%
0.91%
0.78%
0.65%
0.52%
0.39%
0.26%
0.13%
0.00%
14:
3 � � �� �
E1F ���(������B����)��������,����$���� ���������������������������������������
��������������������J�������$����+������+�������$��������(�����6��1660�
E0F� D�?��G������8����������������8��������J�������$�B����������151�156��1663�
146
/�� � ��1 �� �������� �� ���� � � �� �����
+��� ���������� �������� ���������$� �� ,(-� ������ �������� ���� ���� ���������� ��
���� ���� �������� ����������� ��� ���� ��������� ���������� "���� �.�� 7�17#�� (���
�����������$��D����������������������������������������"����#����������$�������������
���������������������$��������������������������������$������������������������+�����'1
�����$�����������D���������������������������������������������&��������������������
+����� '0� ������ ���� �������� �������� ����������� ���� ���� ������ ���� ���� ������
���������������������������*/,/�4<7�
& ����=��&���� ����������"��'������������������� ���� ��
+������������ D����
E9���1�D
�1F
=�������
6<98�1<8� 110 E2F
*�@ 4< E3F
8�62�*�2 52���:< E0F�E3F
8�5<�B�02�,2 34 E0F
8�@ 10 E1F
8�480 16 E1F�E0F
���� 6<<���04<< E1F�E4F
?8����� 77: E4F
������������@��B 7 E1F�E0F
�������������8� 21 E1F
�������������@� 37 E1F
,�8�"��������# 101���175 E0F�E3F�E5F
,�4@7�"�B,@# 4<�74 E0F�E5F
,��������3 153 E0F
+�8 03���05 E1F�E0F
+�@ 00���33 E1F�E0F�E3F
9@�1�0456 0< E7F
9@�1�4477 07 E7F
P�@ 15 E3F
P�8 01 E3F
17<
& ����=1 ������������������������������ ���� ��
,������������� D�����
E9���1�D
�1F
�����
E�����4F
��������
EG����1�D
�1F
=�������
*/,/�4<7 13 :<4< 70< E7F
*��0<07�+3 150 055< :52 E:F
?�������������� 37 5:2< 73< E6F
/�� ������ ��� ���� ���������� ������� ������ ��� ���������������� -��� ���� ��� ��������������
�������� ��� �����������������$���������������$����������� ����������������������� ����
�������������� ,�A0�� ,�4@7� �� ������ ��$���� ������� ��� ������� ����������� E1<F�� ��� ��� ��
�������������������������$��������������������������������-���������������������
E1<F� ����� ���� �������� ���������$� ��������� ���� ����� ���������� ������ �� ���������
������������� �������� ������������ �� ������ ��� ��������� ���������� *�� ������ ��� ��
���������������������������������$����������������������������������������������
���� ������������� ����������������������� �� ������������������� ��� �� ���� ����������� ��
��������E1<F��-������������������������������������������������������������������
����� ������ ��� ���������� ���������� +���� ������ ��� ���������� ��� ���� ��� �&������ �����
�������� ��� ���� �������� ������������ ��� ���� ������ ��� ���� �������$� ������� ��������
�����.���� ���� ���� ������������������� ��� ���� ��� ���� ����������� E11F� ��� ������ ���
�����������$��������� ����������� �����.�����,������ ����.��������������� �����������
�������� ����� ��� ��� �������$� ��� ��������� ���� ���������$� ��� ���� ������� ����� �������
+���������� ��������������������������� ���������� ��������� ������������������� ����
������������$���������������������������������
3 � � �� �
E1F '�� '������ �� '�D�� ;������ ������� ��� ��������$C� ����������� ��������� �
������������������(�;���������/����@���N�����1661�
E0F 9�*��;��������(��������� ���� ��������$��+�������$��������0<������������*��������
1660�
E4F� D�(��?������������(�������������������������$����8) �������������
����� ������ �� ������� ����������� �$� ������������ ������������$�� ����� �
=������(����������:�����13<5�131<��1666�
E7F� J������+���������������,�����0<<1�
171
E2F *�+��,�������B��+����$���G�?�������8���������������/C�*,(��������
)������ 0�� B���������� �� ��������C� ��������� ����$�� �� ���������������
��������������������������%��������������������A�������1��1666�
E3F (��������� ������� �� ��������� �������� ���� G�-�� ,���������� �� 9�
*��&�����������������0<<1��8=8�B�����??8��'�����J,*�
E5F *,(��������)������7��8�������������������1661
E:F -�B�� /�������� �� �B� �� 9����� -��������� ��� ����� �� ����� ��������� G��
9���$�T�,����@���N�����4������166<�
E6F B��������������������8����� ���8�����/G������0<<1�
E1<F ,�=��(����� �� ?�,�� -���������=��������� ���� �������� ���������$� ��� ���� ������
G���������+�������$������������+��������10��0��166:�
E11F '�D��'��� ��� ����� B������������ ���������������� ��� ���������� ���� ������� ,������
��8�������+�������$��113�116������175�127��1666�