Durch den Einsatz der integrierten Wärmebehandlung aus der Schmiedewärme wird eine signifikante Verkürzung der Prozesskette zur Herstellung präzisionsgeschmiedeter Bauteile bei deutlichen Zeit- und Energieersparnissen erreicht.
Mit Hilfe einer Wasser-Luft-Spraykühlung kann eine Randschichtvergütung durchgeführt werden, ohne das Bauteil erneut nach dem Abschrecken zu erwärmen. Im Rahmen dieser Arbeit wurden Zahnräder und Ritzelwellen mit einem solchen Verfahren vergütet. Die Wärmebehandlung der Langteile erfolgte mit einem eigens dafür konstruierten rotierenden Sprayfeld. Neben der erreichten Härte und dem sich bildenden Gefüge wurden auch die Eigenspannungen auf der Verzahnungsoberfläche sowie der resultierende Verzug untersucht und mit konventionellen Verfahren verglichen.
Bei allen Bauteilen konnte mit dem Verfahren der Spraykühlung erfolgreich eine Randschichtvergütung durchgeführt werden. Weiteres Ziel der durchgeführten Arbeiten war es, den von den Sprayeigenschaften und der Oberflächentemperatur abhängigen Wärmeübergangskoeffizienten für den verwendeten Vergütungsstahl (1.7225) zu berechnen und mit der Weberzahl, die die Tropfencharakteristik des Sprays beschreibt, in Korrelation zu bringen.
Aktualisiert: 2019-10-17
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Als eines der Sonderverfahren der Umformtechnik ermöglicht das Präzisionsschmieden die gratfreie Fertigung von Schmiedeteilen. Darüber hinaus bietet es Potentiale zur Prozesskettenverkürzung. Unter Ausnutzung der in den Bauteilen vorliegenden Schmiedewärme und Einführung einer integrierten Wärmebehandlung mittels Spraykühlung kommt es zusätzlich zur Einsparung der Ressourcen Zeit sowie Energie. Mit einer gesteuerten Temperaturführung beim Abkühlen auf Basis einer Wasser-Luft-Spraykühlung können präzisionsgeschmiedete Bauteile lokal definiert an der Randschicht abgeschreckt und anschließend aus der Restwärme im Bauteilinneren angelassen werden. Zur Reduzierung von Versuchszeiten und -kosten werden vermehrt numerische Berechnungen der Teilprozesse vorgenommen. Hieran knüpft diese Arbeit mit den Schwerpunkten an, geeignete Modelle zur Vorhersage der mechanischen Eigenschaften für sowohl den Abschreck- als auch den Anlassprozess zu entwickeln sowie eine Prozessauslegung mittels der Finiten-Elemente-Methode (FEM) bzw. unter Verwendung von Künstlichen Neuronalen Netzen (KNN) zu ermöglichen.
Aktualisiert: 2019-10-17
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Im Rahmen dieser Arbeit wurde das in anderen Fertigungsprozessen bereits zur
Verringerung des Verzugs bewährte Abkühlen mittels Wasser-Luft-Spray auf den
Strangpressprozess übertragen. Die Durchführung von prozessintegrierten
Abschreckversuchen mittels Wasser-Luft-Spray und die nachfolgende
Charakterisierung der Profile aus EN AW-6082 und EN AW-7020 haben gezeigt,
dass die geforderten Eigenschaften über die Wahl geeigneter Sprayparameter
eingestellt werden können und somit die Wasser-Luft-Spray-Kühlung als alternatives
Verfahren zur prozessintegrierten Abschreckung von Aluminiumstrangpressprofilen
eingesetzt werden kann.
Aktualisiert: 2019-10-17
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