3: Signaturen der Fertigungsprozesse Flashcards
Wirkkette in der Fertigung
Systemgrößen Stellgrößen Prozessgrößen Beanspruchung Modifikation Funktionseigenschaften
Prozesssignatur = Beanspruchung + Modifikation
Inverses Problem der Fertigungstechnik: Stellgrößen bis Modifikation
Funktionsorientierte Fertigung: Stellgrößen bis Funktionseigenschaften
Systemgrößen
Werkzeug, Hilfsmedien, Werkstück
Stellgrößen
Vorschub, Schnittgeschwindigkeit, Laserleistung
Prozessgrößen
Wärmestrom, Kraft, Druck, Stromstärke
Beansprachung
Spannung, Verzerrung, Temperatur, Gradienten
Modifikation
Veränderungen bzgl.: Härte, Eigenspannungen, Phasenanteile
Funktionseigenschaften
Verschleißbeständigkeit, Schwingfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit
Einteilung der Fertigungsverfahren im Sinne der Prozesssignatur: Hauptwirkung
Mechanisch (Festwalzen)
Thermisch (Induktionshärten)
Chemisch (Bspw ECM/Anodisches Metallabtragen)
Modifikationen der Randschicht (bspw. durch EDM)
Weiße Schicht mit Ablagerungen und Rissen: Wiedererstarrung von aufgeschmolzenem Material
Wärmebeeinflusste Zone (WZ):
-Martensitische Umwandlung in Folge hoher
Abkühlgradienten
-Inhomogene Kohlenstoffverteilung führt zu
Restaustenit
Zugeigenspannungen (EZ): - Thermische Ausdehnung führt lokal zu plastischer Verformung - Anschließende Abkühlung führt zu Zugeigenspannungen
Prozessignaturkomponente (Definition)
„Die Prozesssignaturkomponente ist der
prozessspezifische Zusammenhang zwischen der
Werkstoffbeanspruchung und einer Werkstoffmodifikation
auf einer ausgewählten Betrachtungsebene.“
(Kann je nach Bearbeitungstemperatur in Form von Eigenspannung in MPA bestimmt werden)
Prozesssignatur (Definition)
Die Prozesssignatur beschreibt den Zusammenhang
zwischen der Werkstoffbeanspruchung und der
Werkstoffmodifikation und gibt (zusammen mit der
Kenntnis des Eingangszustandes) Auskunft über die
resultierende Oberflächenintegrität.“
Systemgrößen (Def.)
„… beschreiben den momentanen Zustand eines
Systems innerhalb der betrachteten Systemgrenzen, nicht aber, wie er erzielt wurde.“
Stellgrößen (Def.)
„… sind Größen, die an der jeweiligen
Bearbeitungseinrichtung zur Steuerung des
Bearbeitungsprozesses dienen.“
Werkstoffbeanspruchung (Def.)
„Sie beschreibt die inneren Lastzustände im Werkstück
durch äußere Wirkungen in folge des
Fertigungsprozesses.“
Prozessgrößen (Def.)
„… sind Größen, die während des fertigungstechnischen
Prozesses vorliegen. Sie bewirken in ihrer Abfolge und ggf.
Überlagerung u.a. die Werkstoffbeanspruchung bzw. die
Werkstoffmodifikation“
