Analyse und Modellierung der Schlagkraft beim elektro-dynamischen Festklopfen zur kraftbasierten Prozessauslegung

Whitepaper als PDF herunterladen
 

Das Festklopfen ist ein umformtechnisches Fertigungsverfahren zur inkrementellen Oberflächenbearbeitung von technischen Bauteilen. Durch hochfrequente Schläge werden Rauheitsspitzen eingeglättet und hierdurch Druckeigenspannungen und Kaltverfestigung in die Randzone eingebracht. Die Schlagkraft ergibt sich beim elektro-dynamischen Festklopfen durch eine Wandlung elektrischer in mechanische Energie und schließlich durch die Übertragung dieser Energie auf das Werkstück. Die Schlagkraft ist aufgrund komplexer Einflüsse der elektrischen und mechanischen Größen während der Energiewandlung auf das Festklopfsystem nur schwer bestimmbar.    

Mehr zur Firma

Dieser Beitrag zeigt Modellierungsansätze auf, mit denen die resultierende Schlagkraft werkstoffabhängig bestimmt werden kann. Dadurch lassen sich gezielt Aussagen über die Höhe der Einglättung, der Kaltverfestigung und der induzierten Druckeigenspannungen in die Bauteilrandschicht ableiten. Bei geeigneter Auslegung der Bauteilrandschicht kann die Dauerfestigkeit und Verschleißbeständigkeit festgeklopfter Bauteile erhöht werden.

D. Trauth, F. Klocke, F. Schongen, A. Shirobokov (Werkzeugmaschinenlabor WZL der RWTH Aachen, Lehrstuhl für Technologie der Fertigungsverfahren)