Im Schwerpunktprogramm 2013 werden wissenschaftliche Grundlagen für mögliche Anwendungen von verformungsinduzierten Eigenspannungen entwickelt. Eigenspannungen haben einen großen Einfluss auf die Leistungsfähigkeit von Bauteilen, die durch Umformverfahren hergestellt werden. Bislang gelten sie als ein zu vermeidender Faktor mit einem weitgehend negativen Einfluss auf die Herstellbarkeit und die Lebensdauer von Bauteilen. Hauptziel des Schwerpunktprogramms ist es, die Größe und Verteilung der verformungsinduzierten Eigenspannungen zu steuern und zu kontrollieren, sodass diese einen positiven Einfluss auf relevante Eigenschaften umformtechnisch hergestellter Bauteile haben.

Projektlaufzeit: 2018 bis 2021

Tellerfedern müssen im Betrieb hohen Ansprüchen an die Schwingfestigkeit genügen. Da im Einsatz auftretende Zugspannungen die Lebensdauer der Tellerfedern begrenzen, können Druckeigenspannungen an zugbeanspruchten Stellen die Ermüdungsfestigkeit verbessern. Die Anwendung konventioneller Methoden wie Kugelstrahlen ist zeit- und kostenintensiv. Das Hauptziel dieses Projekts ist die Einstellung von Eigenspannungen in den Formgebungsprozess der Tellerfeder zu integrieren und für die Verbesserung der Federeigenschaften zu nutzen. Zu diesem Zweck ist ein tieferes Verständnis der Entstehung von Eigenspannungen während der inkrementellen Umformung und ihrer Stabilität unter statischen und zyklischen Belastungen erforderlich. Auch die bei der Umformung induzierte Martensitbildung in metastabilen austenitischen Federstählen und ihre Auswirkung auf Eigenspannungsbedingungen müssen grundlegend charakterisiert werden. Eine schnelle und zuverlässige Methode für eine effektivere Prozesskettenüberwachung wird entwickelt, indem die mikromagnetischen Messungen mit konventionell aufgenommenen Eigenspannungen korreliert werden. Abschließend soll durch eine Korrelation der Herstellungsparameter mit den mikromagnetischen Messungen und den Ergebnissen der mechanischen Prüfungen ein Modell zur gezielten Einstellung der Eigenspannungen entwickelt werden.

Projektlaufzeit: 2018 bis 2021