Eisstrahlen/-entgraten - ein innovatives Bearbeitungsverfahren zum bedarfsorientierten Entgraten von Bauteilen und Werkstücken

Das Ziel des Forschungsvorhabens besteht in der Entwicklung eines neuartigen Entgratverfahrens für die Entgratbearbeitung von komplexen Bauteilen der Automobilindustrie, insbesondere von Bohrungsverschneidungen an Motorenbauteilen. Dabei soll gefrorenes und tiefkaltes Wassereis mit einer Temperatur von ca. -120 °C als Strahlmittel zur Anwendung kommen. Die Kernthematik umfasst dabei die Entwicklung einer für die Bearbeitung geeigneten Anlageform zur bedarfsgerechten Eisherstellung. Das erzeugte Strahleis muss dabei genau definierte Eigenschaften aufweisen, wie z.B. Partikelgröße, -temperatur und -härte, die durch die neuartige Anlagenform, benannt als Cryo-Tank bzw. Cryo-Röhre, zu realisieren sein müssen. Nach erfolgreicher Inbetriebnahme der Anlage wird der technologische Einfluss der angewandten Prozessparameter zur Eisherstellung als auch zur nachgelagerten Strahlbearbeitung untersucht. Die Prozessparameter und Kenngrößen mit der größten Relevanz, wie z.B. die Partikelgröße und -härte der Eispartikel, das Temperaturverhalten der Anlage als auch der Eispartikel, die Partikelgeschwindigkeit, die Materialabtragfähigkeit der Eispartikel, die Kaltversprödung des Werkstückmaterials sowie die Prozesssicherheit und die Möglichkeiten der Prozessüberwachung gilt es zu untersuchen und zu optimieren. Die Abtrag- und Einsatzeffizienz soll schließlich für verschiedene Materialien wie Eisenmetalle, Nichteisenmetalle und Kunststoffe nachgewiesen werden. Auch die Automatisierbarkeit des Verfahrens und sein ökonomischer Einsatz sollen dabei untersucht werden. Eine mögliche Anwendung des Verfahrens als Oberflächenbearbeitungsverfahren wird einhergehend betrachtet. Das vorliegende Forschungsvorhaben ist eine Neuentwicklung in der Prozesskette zur Bauteilherstellung.