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Vortrag

Energiedispersive Messmethode zur zerstörungsfreien Eigenspannungsmessung hybrider Bauteile

Mittwoch (05.07.2017)
14:20 - 14:40 Uhr
Bestandteil von:


In der Fertigung von massiven Hochleistungsbauteilen gewinnen Anforderungen wie Leichtbau und steigende Funktionsintegration zunehmend an Bedeutung. Durch den Einsatz von Werkstoffverbunden lassen sich hybride Massivbauteile fertigen, deren Eigenschaften speziell auf den jeweiligen Anwendungsfall angepasst sind. Die Einsatzmöglichkeiten dieser Bauteile sind vielfältig: Von Turbinenschaufeln über Generatorwellen bis zu Hüftimplantaten finden sich in allen Bereichen des Maschinenbaus Anwendungsgebiete, bei denen lokal unterschiedlich starke Beanspruchungen vorliegen und eine Verbundbauweise aus unterschiedlichen Materialien sinnvoll ist.

Das Fügen der Werkstoffe erfolgt durch ein Reibschweißprozess. Hierbei entsteht eine Übergangszone, in der sich die Legierungsbestandteile verbinden und teilweise mischen. Aufgrund unterschiedlicher Ausdehnungskoeffizienten der Materialien entstehen dadurch beim Abkühlen Eigenspannungen, die durch anschließende spanende Bearbeitung des Bauteils beeinflusst werden.

Um diese Eigenspannungen vor und nach der Bearbeitung zu charakterisieren sowie deren Einfluss auf das Einsatzverhalten zu analysieren, ist eine zerstörungsfreie tiefenaufgelöste Messmethode erforderlich. Die jetzige röntgenographische Standardmethode der winkeldispersiven Eigenspannungsmessung erfüllt diese Bedingung nicht. Energiedispersive Eigenspannungsmessungen hingegen ermöglichen die zerstörungsfreie tiefenaufgelöste Messung von Eigenspannungen in der hybriden Übergangszone. Allerdings ist diese Messmethodik hinsichtlich der Gewährleistung von qualitativ hochwertigen und reproduzierbaren Ergebnissen noch nicht erforscht. Daher muss die Genauigkeit und Reproduzierbarkeit dieser Messmethodik durch den Vergleich mit qualifizierten Messmethodiken untersucht werden.

Im Rahmen der hier vorgestellten Untersuchungen wird die energiedispersive Eigenspannungsmessung untersucht. Durch den Vergleich der Eigenspannungstiefenverläufe mit winkeldispersiver Messmethodik, werden die Messparameter der energiedispersiven Messung angepasst und qualifiziert. Anschließend wird das Messverfahren auf hybride Wellen angewendet und bewertet.

Sprecher/Referent:
Vannila Prasanthan
Leibniz Universität Hannover
Weitere Autoren/Referenten:
  • Dr. Bernd Breidenstein
    Leibniz Universität Hannover
  • Prof. Dr. Berend Denkena
    Leibniz Universität Hannover