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Wachstumskern Thale PM, Projekt: Prüfsystementwicklung für PM-Bauteile neuer Generation, einschließlich neuer Prüf- und Berechnungsmethoden , Teilprojekt Verschleißfestigkeit
Projektbearbeiter:
F. Fiedler, G. Kuhlemann
Finanzierung:
Bund;
Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines Prüfsystems und einer passenden Auswertmethode, mit denen es möglich ist, realitätsnahe und auf die Praxis übertragbare Verschleißergebnisse zu erzielen, um auf der Basis der geprüften Verschleißfestigkeit verschleißbeständige Produkte herstellen zu können. Mit dem zu entwickelnden Verschleißprüfsystem soll eine Vorhersage des in der Praxis auftretenden Verschleißverhaltens von PM- Bauteilen und Auftragsschweißbeschichtungen ermöglicht werden. 

Verschleißfestigkeit von Zahn- und Kettenrädern auf PM-Basis: In Fahrzeugen wird eine Vielzahl verschleißbeanspruchter PM-Bauteile eingesetzt. Beispiele dafür sind Zahn- und Kettenräder im Steuertrieb. Um die Verschleißfestigkeit von PM-Bauteilen aus neuartigen Werkstoffen beurteilen zu können, werden Verschleißuntersuchungen in Form einer tribologischen Prüfkette durchgeführt. Dazu erfolgen Modellversuche mit Hilfe des SRV- und des 2-Rollen-Prüfstandes an Prüfkörpern mit einfacher Geometrie und gleichem Belastungskollektiv wie im Original. In einem weiteren Schritt werden die Originalbauteile in einen Verbrennungsmotor eingebaut. Dieser wird dann auf einem Motorprüfstand geschleppt betrieben, so dass die PM-Bauteile einer praxisnahen Prüfung hinsichtlich des Verschleißes unterzogen werden. Auf Basis der gemessenen Verschleißvolumina werden Verschleißkenngrößen berechnet, die eine Klassifizierung der geprüften Werkstoffe zulassen.

Verschleißfestigkeit von Auftragsschweißwerkstoffen auf PM-Basis: Ein großes Anwendungsgebiet der Schweißtechnik ist der Schutz verschleißbeanspruchter Bauteile durch Auftragsschweißbeschichtungen. Die verschleißbestimmenden Oberflächeneigenschaften werden durch Schweißzusätze beeinflusst. Die Zuführung dieser Schweißzusätze geschieht u. A. in Form von Fülldrähten. Die Entwicklung neuartiger Fülldrähte auf Basis pulvermetallurgisch erzeugter Werkstoffe erfordert daher Kenntnisse über das Verschleißverhalten der erzeugbaren Auftragsschichten. Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens werden deshalb verschiedene dieser Auftragsschichten einer Prüfung ihrer Verschleißbeständigkeit unterzogen. Dies umfasst Versuche mit einem Reibradtribometer nach ASTM G 65, sowie Tests gemäß des Miller-Verfahrens nach ASTM G 75. In einem dritten Prüfverfahren werden die Auftragsschichten mit Hilfe eines Prallprüfstandes stoßartigen Belastungen unterworfen. Begleitend dazu werden theoretische Überlegungen zu den im Prüfbetrieb auftretenden Verschleißmechanismen und -einflüssen angestellt, sodass eine Übertragbarkeit der Versuchsergebnisse sichergestellt sein soll. Auf diese Weise kann die Lebensdauer entsprechend verschleißbeanspruchter Bauteile erhöht werden.

Schlagworte

Abrasivverschleiß, Auftragsschweißen, Fülldraht, Gleitverschleiß, Kette, Kettenräder, Millertest, PM-Bauteile, Reibradtest, Sinteraluminium, Sinterstahl, Steuertrieb, Stoßverschleiß, Wälzverschleiß, Zahnräder
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