In- und Post-Prozess-Messverfahren für die Erfassung von thermo-mechanischen Schädigungen

Von:

Philipp Thiemann

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Weltweit kommt es aufgrund der zunehmenden Globalisierung zu einem steigenden Konkurrenz- und Preisdruck für das produzierende Gewerbe. Dieser führt zu einer Verlagerung von Produktionsstätten für Konsum- sowie Investitionsgütern in Niedriglohnländer. Deutschland hat sich trotz eines hohen Lohnniveaus im internationalen Vergleich eine gute Marktposition erarbeitet, welcher signifikante Wettbewerbsvorteile in Bezug auf Technologie, Qualität und Kompetenz zugrunde liegen. Um diese Wettbewerbsvorteile halten zu können, sind weitere Anstrengungen hinsichtlich einer Kostensenkung und -optimierung im produzierenden Gewerbe erforderlich. An die Produktionstechnik bestehen deshalb die Forderungen nach einer stetigen Weiterentwicklung und Optimierung von Fertigungsprozessen, einer 100%- Prüfung der Produkte sowie einer Null-Fehlerproduktion. Weiterhin wird die Einsparung von Energie und Ressourcen gefordert. Diese Forderungen bedeuten für das Fertigungsverfahren Schleifen, dass eine Minimierung der Zykluszeiten bei mindestens gleichen oder steigenden Zerspanraten, eine Reduzierung von Nebenzeiten sowie die generelle Vermeidung von Ausschuss angestrebt werden muss. Verbreitet ist der Einsatz von Schleifverfahren zur Endbearbeitung von gehärteten Bauteilen, um hohe Qualitäten hinsichtlich Maß- und Formhaltigkeit sowie Oberflächenstruktur nach der Wärmebehandlung erzielen zu können. Neben dem Erreichen vorgegebener geometrischer Anforderungen darf die Beeinflussung der Randschicht der Werkstücke infolge der thermo-mechanischen Belastung nur gering sein. Ansonsten können die Funktionseigenschaften des Bauteils nicht gewährleistet werden. Da Bauteile vor der Schleifbearbeitung bereits eine mehrstufige Wertschöpfungskette durchlaufen haben, führen Fehler während des Schleifens zu besonders hohen wirtschaftlichen Verlusten. Die Vermeidung von Schleiffehlern ist somit von strategischer Bedeutung für den Hersteller. Fehlerfreies Schleifen ist zwar grundsätzlich möglich, steht jedoch der Wirtschaftlichkeit entgegen. Der allgemeine Trend geht deshalb hin zu steigenden Vorschüben, Schnittgeschwindigkeiten und Zeitspanvolumina, die zwangsweise zu einer höheren Schnittgeschwindigkeiten und Zeitspanvolumina, die zwangsweise zu einer höheren führen.