Abstract No.:
6633

 Scheduled at:
Tuesday, September 15, 2020, Virtueller Raum 2 1:00 PM
Werkstattpraktiker


 Title:
Eigenspannungen verursacht durch handgeführte Winkelschleifer-Bearbeitung mit verschiedenen Schleifscheiben (Schweißnahtverputzen)

 Authors:
Django Baunack* / Universität Kassel / Institut für Werkstofftechnik, Deutschland
Thomas Niendorf / Universität Kassel, Institut für Werkstofftechnik,
Benjamin Alp/ ULA Bebra Fahrzeuginstandsetzung GmbH & Co. KG, D
Wolfgang Zinn/ Universität Kassel, Institut für Werkstofftechnik,
Alexander Liehr/ Universität Kassel, Institut für Werkstofftechnik,

 Abstract:

Handschleifen mit dem Winkelschleifer wird in den meisten schweißtechnischen Fachbetrie-ben angewendet. Besonders in Schweißbetrieben mit umfassenden Qualitätsansprüchen ist bekannt, dass das Einebnen der Schweißnahtüberhöhung gerade bei höherfesten und somit kerbempfindlichen Werkstoffen die Dauerfestigkeit erhöht. Dieses Abschleifen findet in der täglichen Praxis oft mit handgeführten Winkelschleifern und Fiberscheiben statt. Bei einigen spanenden Prozessen (z. B. Drehen) können die Bearbeitungsparameter so ge-wählt werden, dass der mechanische Einfluss größer ist als der thermische, wodurch gezielt Druckeigenspannungen an der Werkstückoberfläche eingebracht werden können. Bekann-termaßen überwiegt bei ungekühlten Schleifvorgängen meist der thermische Einfluss. Somit entstehen bei der handgeführten Bearbeitung mit Winkelschleifern Zugeigenspannungen. Die Dauerschwingfestigkeit wird von Zugeigenspannungen an der Werkstückoberfläche ne-gativ und von Druckeigenspannungen positiv beeinflusst. Weiterhin haben die Eigenspannun-gen an der Werkstückoberfläche erheblichen Einfluss auf die Korrosionsbeständigkeit. So sind für Schwingungsrisskorrosion und Spannungsrisskorrosion  zwei Korrosionsphänome-ne, die für einen Großteil des Wirtschaftsschadens durch Korrosion verantwortlich sind  Zugspannungen an der Oberfläche nötig. Diese Korrosionsarten können bei Druckspannun-gen an der Oberfläche nicht auftreten. Diese Beispiele zeigen, dass die durch handgeführte Winkelschleiferbearbeitung verursachten Eigenspannungen nicht zu vernachlässigen sind. Dennoch gibt es nur wenige Veröffentli-chungen, welche Schleifscheiben (Schruppscheiben, Fächerscheiben, Fiberscheiben, Draht-bürstenaufsätze usw.) und welche Schleifeinflussgrößen (Schleifrichtung usw.) welchen Ef-fekt auf die entstehenden Eigenspannungen haben. Da in jüngster Zeit zunehmend Schleif-scheiben mit tetraederförmigen Schleifkörpern und sehr hoher Abtragleistung (z. B. Cubitron II) Anwendung finden, stellt sich die Frage, ob bei diesen Schleifscheiben der mechanische oder der thermische Einfluss bei der Eigenspannungsentstehung überwiegt, beziehungsweise welche Eigenspannungen sich im Vergleich zu anderen Schleifscheibentypen einstellen. Der Vortrag gibt einen Überblick über die beim Handschleifen an Baustahl entstehenden Ei-genspannungen mit besonderem Fokus auf die Abhängigkeit von Schleifscheibenkörnung und abnutzungsgrad auf die Eigenspannungsausbildung. Die Eigenspannungstiefenverläufe wurden röntgenografisch bis zu einer Tiefe von 80 µm in 10 µm Schritten ermittelt und zeigen, wie auch bei handgeführter Winkelschleiferbearbeitung Zugeigenspannungen an der Bauteil-oberfläche vermieden werden können.



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