Entwicklung eines Hochleistungsdreh- und Wälzstoßprozesses zur Herstellung innenverzahnter Bauteile aus ausferritischem Gusseisen mit Kugelgraphit

 

Die anspruchsvolle Zerspanbarkeit von ADI-Werkstoffen erschwert bisher den wirtschaftlichen Einsatz dieser Werkstoffe in verzahnten Bauteilen. Ziel des Projektes „Entwicklung angepasster Zerspanstrategien zur Herstellung verzahnter Bauteile aus ADI“ ist die Analyse, Bewertung und Entwicklung von Dreh- und Stoßprozessen für die Herstellung großmoduliger, verzahnter Bauteile aus ADI. Ein Fokus wird auf die Drehschrupp- und Drehschlichtbearbeitung gelegt, die beide insbesondere aufgrund von spontan und unvorhersehbar auftretendem Werkzeugbruch als besonders kritisch einzuschätzen sind. Die bei Gussbauteilen unvermeidbare spanende Bearbeitung der Gusshaut wird ebenfalls untersucht. Einen weiteren Fokus stellt das Verzahnungsstoßen dar, das durch geringe Spanungsquerschnitte und mehrflankige Späne gekennzeichnet ist. Das Projekt setzt auf eine ganzheitliche Betrachtung der spanenden Bearbeitung von ADI-Hohlrädern.

Das technologische und wirtschaftliche Potenzial der Substitution von Zahnrädern aus Stahl durch solche aus ADI wurde bereits exemplarisch bewiesen (Senkung der Herstellungskosten bis zu 40 % möglich), ist aufgrund der fehlenden Kenntnis über die anspruchsvolle Zerspanung aber bei weitem noch nicht ausgeschöpft. Neben den üblichen Transfermaßnahmen wie Sachstands-, Fortschrittsberichten, Veröffentlichungen, Weiterbildung von Studenten usw. werden die erzielten Forschungsergebnisse bereits während der Projektlaufzeit in Firmen des projektbegleitenden Ausschusses angewendet und validiert. Der Markt großmoduliger, verzahnter Bauteile ist durch geringe Stückzahlen geprägt. Der Gießvorgang, die werkstoffcharakteristische Wärmebehandlung sowie die spanende Fertigung dieser Bauteile werden überwiegend von kleinen und mittelständischen Unternehmen (KMUs) durchgeführt, denen die im Projekt erzielten Ergebnisse signifikante Marktvorteile sichern.