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09.03.2012 - Höhere Dauerfestigkeit durch POLIGRAT-Verfahren

Dauerbrüche, auch Ermüdungsbrüche genannt, beginnen meist klein an bestimmten Risskei- men. Der Riss wächst dann in der Regel unerkannt schrittweise weiter, bis er schließlich einen plötzlichen Gewaltbruch des geschwächten Restquerschnitts auslöst.

Die Dauerfestigkeit, d.h. die Festigkeit gegen Ermüdungsbrüche von dynamisch belasteten Bauteilen, wird wesentlich bestimmt durch Gestalt und Struktur der oberflächennahen Werk- stoffschichten.

Über 80% der Dauerbrüche beginnen an Risskeimen im Oberflächenbereich. Die gezielte An- wendung von POLIGRAT-Verfahren kann vielfach die Gefahr von Dauerbrüchen an metalli- schen Werkstücken wesentlich verringern und deren Lebensdauer um ein Mehrfaches erhöhen.

POLIGRAT-Verfahren beseitigen oder entschärfen die meisten der äußeren Risskeime, die sich zwei Gruppen zuordnen lassen:

  • Risskeime als Folge der Feingestalt. Dies sind im Wesentlichen Grate und Einrisse an Kan- ten, scharfkantige Strukturen des Oberflächenprofils oder vertiefte Korngrenzen. Kerbwir- kung am Grund dieser Strukturen führt zu lokaler Konzentration von Zugspannungen mit der Gefahr, dass dort ein Anriss mit nachfolgendem Dauerbruch beginnt.
  • Risskeime innerhalb von oberflächennahen, geschädigten Werkstoffschichten von einigen μm Dicke als Folge der mechanischen, thermischen und chemischen Einflüsse aus der Be- arbeitung. Diese Werkstoffschichten, auch Beilby-Schichten genannt, unterscheiden sich hinsichtlich Zusammensetzung, Struktur und Eigenspannungen deutlich vom ungestörten Grundwerkstoff. Sie enthalten oftmals lokale Zugspannungen, eingebettete Fremdkörper und Oxide, Grobkornbildung und lokale Ausscheidungen an Korngrenzen, die Dauerbrüche aus- lösen können.

POLIGRAT-Verfahren tragen belastungsfrei und kontrolliert in geschädigte Werkstoffschichten mit allen enthaltenen Fremdkörpern, Zug- und Druckspannungen sowie sonstigen Defekten vollständig und zuverlässig ab. Sie bringen das ungestörte Grundgefüge mit seinen besten Ei- genschaften an der Oberfläche zur Geltung. Gleichzeitig werden Kanten und Flächen im ge- samten Bereich entgratet. Das Oberflächenprofil wird bis in den Mikrobereich geglättet und ver- rundet. Anrisse und scharfkantige Strukturen werden entweder ganz beseitigt oder, falls sie größer sind, soweit geöffnet und verrundet, dass von ihnen keine Kerbwirkung mehr ausgeht. Die Öffnung von Rissen ermöglicht gleichzeitig eine zuverlässige Qualitätskontrolle.

POLIGRAT-Verfahren sind weitgehend unabhängig von Form und Größe der Werkstücke und der Härte des Werkstoffs anzuwenden. Für die meisten industriell verwendeten Metalle und Legierungen stehen industriell erprobte Verfahren zur Verfügung.

Die langjährige Erfahrung zeigt, dass an dynamisch stark beanspruchten Bauteilen die Bearbei- tung mit POLIGRAT-Verfahren eine Erhöhung der Dauerfestigkeit um den Faktor 4 bis 10, in extremen Fällen um den Faktor 30 bewirkt. Typische Anwendungen aus einer Vielzahl von Bei- spielen sind mechanische Federn, Hydraulikteile unter Druckschwellbelastung, Komponenten für Turbinen- und Motorenbau sowie elektrische Schaltkontakte.

Presseinformation

POLIGRAT bietet für alle Anwendungen eine umfassende Beratung und den Nachweis der erzielbaren Ergebnisse durch Musterbearbeitung an Originalteilen im eigenen Technikum.

Bild 1: Federn Bild 2: Federn Detailansicht



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