Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Zerstörungsfreie Charakterisierung schleiftechnisch generierter Randzonenbeeinflussungen in Abhängigkeit des Werkstoffzustands mithilfe mikromagnetischer Prüfverfahren

Das Ziel des beantragten Vorhabens ist die umfangreiche Erforschung und Beschreibung bisher unbekannter Wirkzusammenhänge auf das Barkhausenrauschen (BHR). Bisherige Erkenntnisse aus den Vorgängerprojekten sollen abgesichert und auf weitere industrierelevante Verzahnungswerkstoffe erweitert werden. Zudem wird eine Weiterentwicklung bestehender Multiparameter- und Multifrequenzansätze angestrebt.

Zu diesem Zweck werden Zahnräder aus dem Stahl 20MnCr5 einsatzgehärtet, um unterschiedliche Werkstoffzustände zu generieren und damit werkstoffspezifische Einflussfaktoren auf das BHR zu quantifizieren. Aufgrund der zunehmenden industriellen Relevanz werden auch carbonitrierte Zustände betrachtet. Darüber hinaus werden prozessspezifische Einflüsse durch die Prozessführung (Profil-

/Wälzschleifen) evaluiert. Durch eine Schleifbearbeitung werden Randzonenzustände mit unterschiedlichen Beeinflussungsgraden (schädigungsfrei bis Neuhärtung) generiert. Lasergenerierte Schädigungen werden ebenfalls betrachtet. Im Anschluss folgen eine detaillierte Charakterisierung der Randzonenzustände sowie eine Korrelation zu den resultierenden Signalen des BHR mit verschiedenen, verfügbaren Messsystemen. Zudem wird der Einfluss einer variierenden Analysierfrequenz, die maßgeblich die Analysiertiefe des BHR bestimmt, bewertet. Mit den angestrebten Ergebnissen wird eine zuverlässigere Charakterisierung schleiftechnisch generierter, thermo-mechanischer Randzonenschädigungen in Abhängigkeit des Werkstoffzustands erwartet.

Speziell KMU profitieren von den angestrebten Ergebnissen, da solche Untersuchungen aufgrund eines intensiven Konkurrenzkampfes oft nicht in einem wirtschaftlich vertretbaren Rahmen durchführbar sind. Zudem bietet der Einsatz des BHR das Potential einer kosteneffizienteren Produktion. Auch an dieser Stelle profitieren speziell KMU, die im Vergleich zu großen Unternehmen oft an der Grenze der Wirtschaftlichkeit arbeiten und von diesen abhängig sind.