Effizienz ist planbar… durch funktionsgerechte Auslegung und Fertigung hochbeanspruchter Bauteile.
85 Prozent aller Schadensfälle an Bauteilen werden durch hohe Beanspruchungen und nicht an den Einsatzfall angepasste physikalische Eigenschaften der Oberfläche und der Randzone hervorgerufen. Das liegt häufig daran, dass ausreichend aussagefähige Kennwerte zur Definition von fertigungstechnisch zu erzeugenden Produkteigenschaften fehlen. Der Zusammenhang zwischen den Eigenschaften der Bauteiloberfläche und dem Funktionsverhalten von Bauteilen ist oft nicht hinreichend bekannt. Im Projekt PlanPP wird eine Methode zur funktionsgerechten Prozessplanung in der Hartfeinbearbeitung entwickelt. Über die Definition neuer Kennwerte und Kennwertsysteme zur Beschreibung der Oberflächencharakteristik wird der Zusammenhang zwischen dem Funktionsverhalten und relevanten Oberflächenkennwerten (Function Footprint) hergestellt. Der Einfluss der Fertigungsfolge und deren Prozessparameter auf die erarbeiteten Kennwertsysteme soll anschließend ermittelt werden (Technology Footprint). Die Erkenntnisse werden in dem Technologienavigator, einem Softwaretool, umgesetzt und am Beispiel der Verfahren Schleifen, Hartdrehen und Hartglattwalzen für die Belastungsarten Wälzfestigkeit und Biegewechselfestigkeit getestet. Die PlanPP-Methodik wird allgemeingültig und erweiterbar implementiert, so dass sie in vielen produzierenden Branchen einsetzbar ist.
01.07.2009 bis 30.06.2012
Im Fokus von PlanPP stand die gezielte Optimierung von funktionalen Oberflächen am Beispiel der Hartfeinbearbeitung hochbeanspruchter Bauteile. Die von PlanPP entwickelte Methode zur funktionsgerechten Prozessplanung wird durch das Softwaretool „Technologienavigator“ unterstützt. Es wählt funktionsrelevante Kenngrößen und legt die Prozesse entsprechend aus. Durch einen größeren Vorschub im Hartdrehprozess und zusätzliches Hartglattwalzen wurde die Lebensdauer von Wälzlagerringen signifikant gesteigert.
Im Verbundprojekt PlanPP, das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert wurde, erfolgte die Entwicklung einer Methodik zur Identifizierung von funktionsrelevanten Oberflächen- und Randzoneneigenschaften. Dieser Abschlussbericht bietet eine detaillierte Darstellung der Projektergebnisse. Die im Verbundprojekt entwickelte Methodik wird einerseits allgemeingültig erläutert, andererseits erfolgt die Anwendung der Methodik zur Untersuchung zweier Bauteilfunktionen.
