Bessere Bauteile durch bessere Oberflächen - So holen Sie das Optimum aus ihrer Fertigung.
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Die Oberfläche entscheidet über die Effizienz des Bauteils
Jedes hergestellte Bauteil hat eine bestimmte Funktion zu erfüllen und muss diese möglichst effizient ermöglichen. Entscheidend dafür ist die Gestalt der Oberfläche.
Als verbindendes Element zwischen Umgebung und Bauteil beeinflusst die Oberfläche viele unterschiedliche Aspekte, wie zum Beispiel die Reibung oder die dynamische Festigkeit.
Immer mehr Anwender nutzen dafür das sogenannte Surface Engineering oder auch das gezielte Einstellen der Eigenschaften der Oberflächentopografie und der oberflächennahen Schicht.
Rauheit beeinflusst
die Reibung
Druckeigenspannung
steigert die Dauerfestigkeit
Kaltverfestigung erhöht
die Härte und Festigkeit
Die Oberfläche interagiert mit der Umgebung und ist daher für das Einsatzverhalten von Bauteilen essentiell mit verantwortlich. Die Oberfläche wird dabei üblicherweise durch ihre geometrische Gestalt beschrieben. Das bedeutet, dass die Topografie anhand von 2D- oder 3D-Rauheitsparametern beschrieben werden kann. Unterschiedliche Parameter können dann genutzt werden, um Bauteileigenschaften, wie beispielsweise die Reibung, gezielt zu optimieren.
Eine plateauartige Oberfläche, wie sie zum Bespiel beim Honen entsteht, kann in der Metallbearbeitung genutzt werden, um die Reibung effizient zu reduzieren. Damit kann der Wirkungsgrad einer Maschine angehoben werden und die Oberfläche hat einen direkten Einfluss auf die Nachhaltigkeit des gesamten Produkts.
Unterhalb der Oberfläche liegt die sogenannte Randzone. Sie wird durch den Fertigungsprozess beeinflusst und unterscheidet sich in den Materialeigenschaften vom Grundgefüge. Dabei können Parameter wie die Härte, die Textur, das Gefüge oder auch die Eigenspannungen unterschiedlich sein. Durch eine härtere Oberfläche kann zum Beispiel der abrasive Verschleiß minimiert werden. Dies nutzt man bei Beschichtungen aus.
Ein oftmals diskutierter Parameter ist der Eigenspannungszustand. Eigenspannungen sind Spannungen im Innern eines Bauteils, auch wenn keine Belastung vorliegt. Ein gezieltes Einstellen von Druckeigenspannungen führt üblicherweise dazu, dass die Schwingfestigkeit eines Bauteils um ein Vielfaches gesteigert werden kann.
Mehr Informationen dazu, finden Sie in dem kostenlosen Einstiegsguide zur mechanischen Oberflächenbearbeitung.
Surface Engineering durch mechanische Bearbeitung
Die Eigenschaften einer Oberfläche können durch die Verfahren der mechanischen Oberflächenbearbeitung gezielt und prozesssicher eingebracht werden. So können die gewünschten Funktionen der Bauteile kosteneffizient und reproduzierbar erreicht werden.
Die bekanntesten Verfahren zur mechanischen Oberflächenbearbeitung:
Kugelstrahlen
Glattwalzen
Festwalzen
Diamantglätten
Mechanisches Eindrücken einer Diamanthalbkugel in die Oberfläche. Durch das Einpressen reibt der Diamant über die Oberfläche und glättet so die Oberfläche.
Oberflächenhämmern
Schälen- und Glattwalzen
Dabei hilft die mechanische Oberflächenbearbeitung
Über die ECOROLL AG Werkzeugtechnik
Die ECOROLL AG Werkzeugtechnik ist der führende Anbieter von Werkzeugen und Maschinen für die mechanische Oberflächenveredelung metallischer Werkstücke. Durch eine enge Zusammenarbeit mit unseren Kunden werden bedarfsorientierte Werkzeuge und Maschinen zum Glattwalzen (Rollieren) und Festwalzen sowie zur Zylinderbearbeitung entwickelt, produziert und weltweit vertrieben.