Tribologisches Einsatzverhalten erodierter Wälzkontakte

 

Ausgangssituation

Die Technologie der Funkenerosion zeichnet sich durch eine hohe Geometriegenauigkeit aus. Zudem führt der kontinuierliche Entwicklungsfortschritt in der Leistungselektronik zu einer Erhöhung der erzielbaren Abtragtragraten und zur Minimierung der thermischen Beeinflussung. Diese ermöglicht beispielsweise bei der Herstellung von Geradverzahnungen im Prototypenbau das Erzielen hoher Verzahnungsqualitäten. In eigenen Untersuchungen konnte ein positiver Prozesseinfluss aus der Fertigung in Form einer Verdreifachung der Lastspielzahl bei der Grübchentragfähigkeit von drahterodierten gegenüber geschliffenen Zahnrädern beobachtet werden. Die Ursachen der Tragfähigkeitssteigerung können in Zusammenhang mit einer verbesserten Oberflächenstruktur stehen. Durch die prozessinhärente Ausbildung einer napfförmigen Oberflächenstruktur wird die Schmierfilmbildung beim Abwälzen der Kontaktpartner begünstigt, was allgemein zu einem verbesserten Einsatzverhalten führt.

Forschungsziel

Das Ziel des Forschungsvorhabens ist der Aufbau eines wissensbasierten Prozessmodells für den Zusammenhang zwischen den Prozessparametern bei der Drahtfunkenerosion und der resultierenden Oberflächenintegrität des bearbeiteten Bauteils. Auf Basis physikalischer Kenngrößen des Entladeregimes wird ein Beschreibungsmodell aufgebaut, das die Grundlage zur Optimierung funkenerosiver Randzonen bildet. Aufbauend darauf wird das Ziel verfolgt, das tribologische Einsatzverhalten von funkenerodierten Bauteilen experimentell im Zwei-Scheiben-Analogieversuch zu untersuchen und den tribologischen Kontakt durch die Erweiterung der Wälzfestigkeitsberechnungsmethode aus BR2905/47 um ein alternatives Schmierstoffmodell nachzurechnen.