Drehwalzen: Grundlagen zur Lebensdauersteigerung und Verzugskompensation

Das Oberflächenverfestigungsverfahren Festwalzen ist ein geeignetes Verfahren, um Randzoneneigenschaften so zu verändern, dass die Lebensdauer der bearbeiteten Bauteile steigt. Die Kombination mit thermischem Festwalzen führt zu einem weiteren Anstieg der Lebensdauer, jedoch erfordert das thermische Festwalzen einen zusätzlichen Prozessschritt. Das Drehwalzen stellt eine effiziente Möglichkeit für die Bearbeitung von Hochleistungsbauteilen dar. Zunächst wird der Drehprozess hinsichtlich der induzierbaren Bauteiltemperatur untersucht, damit die nötige thermische Energie durch den Drehprozess in das Bauteil gelangt und thermisches Festwalzen ermöglicht. Es folgt die grundlegende Untersuchung und Modellierung der Wirkmechanismen bei der kombinierten, thermomechanischen Bearbeitung zur gezielten Lebensdauersteigerung durch maßgeschneiderte Randzoneneigenschaften. Darüber hinaus wird gezeigt, dass sich die induzierten Eigenspannungsprofile für die Kompensation von Bauteilverzügen ausnutzen lassen. Das Drehwalzverfahren zur Lebensdauersteigerung und zur Verzugskompensation wird experimentell an Kugelkäfigen aus einer Antriebsgelenkwelle und an Umlaufbiegeproben validiert.