Schwingfestigkeitssteigerung von Radsternen aus Aluminiumguss durch UIT-Behandlung*
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Antje Berg-Pollack
Kurzfassung
Der Beitrag stellt die erstmalige Anwendung des Ultrasonic Impact Treatments an Speichen gegossener Aluminiumräder vor. Die durch das UIT-Verfahren auf das Bauteil aufgebrachten mechanischen Impulse bewirken eine Erhöhung der Härte und eine Reduzierung vorhandener Porositäten in Oberflächennähe sowie eine Glättung der Oberfläche. Durch die plastischen Deformationen werden signifikante Druckeigenspannungen erzeugt, die maßgeblich für die Steigerung der Schwingfestigkeit der UIT-behandelten Radspeichen aus dem Werkstoff Aluminiumguss AlSi11Mg unter konstanten und variablen Amplituden verantwortlich sind. Die UIT-Technologie birgt ein hohes Potenzial zur Verbesserung der Lebensdauer und Sicherheit der Bauteile und zur Einsparung von Material und kann somit einen wesentlichen Beitrag zu konsequentem Leichtbau leisten.
Abstract
This paper provides a report about the first application of the Ultrasonic Impact Treatment on spokes of cast aluminium (AlSi11Mg) wheel spiders and its influence under spectrum loading. Fatigue tests, measurement of residual stresses, and metallographic analyses of untreated and treated spokes were performed. The mechanical impacts of the UIT effected a significant change of the microstructure, porosity and hardness. The application of the Ultrasonic Impact Treatment introduced plastic deformations and consequently compressive residual stresses on the surface. The fatigue strength increased significantly compared to the untreated spokes under constant and variable amplitude bending loading. The UIT-technology promises a high potential for improving of the structural durability and safety and the saving of material in the production of cast aluminium wheels.
Literatur
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© 2010, Carl Hanser Verlag, München
Artikel in diesem Heft
- Inhalt/Contents
- Inhalt
- Vorwort/Editorial
- Vorwort
- Fachbeiträge/Technical Contributions
- Ausgewählte Einflussgrößen auf die Betriebsfestigkeit*
- Effects on Lifetime under Spectrum Loading*
- Effiziente Betriebsfestigkeitsauslegung von Radlagereinheiten höherer Generation*
- Beanspruchung und Beanspruch-barkeit bei Korrosionsermüdung am Beispiel automobiler Fahrwerke*
- Modellierung des Einflusses der Verschleißverteilung auf die Beanspruchung von Fahrwerksgelenken*
- Systemorientierte Raffung von Prüfstandssignalen für Fahrwerksgelenke unter Berücksichtigung lokaler Verschleißvorgänge*
- Der Einfluss von Reibkorrosion auf das Betriebsfestigkeitsverhalten im Rad-Nabe-Verbund von Nutzfahrzeugen*
- Bewertung der fertigungstechnologischen Einflussgrößen Laserstrahlschweißen und Sintern auf die Betriebsfestigkeit*
- „PHYBAL“ — Lebensdauerberechnung hochbeanspruchter metallischer Werkstoffe*
- Schwingfestigkeitssteigerung von Radsternen aus Aluminiumguss durch UIT-Behandlung*
- Zeitgeraffte und kostenoptimierte Bauteilprüfung an Zylinderköpfen*
- Konservative Abschätzung der Betriebsfestigkeit einer Kurbelwelle direkt aus der Mehrkörpersimulation*
- Schädigungstolerante Auslegung von Aluminium-Druckgusskomponenten
- Durchgängiger Prozess für die Berechnung dynamischer Lasten von komplexen mechatronischen Systemen am Beispiel der Simulation einer Windenergieanlage*
- Substitution von Komponentennachfahrversuchen durch dynamische Lasten bei der Betriebsfestigkeitsprüfung von Verschraubungen*
- Einfluss von Faserorientierung, Temperatur und Feuchtigkeit auf das Ermüdungsverhalten von kurzfaserverstärkten Thermoplasten*
- Kundennaher Betriebsfestigkeitsnachweis von Elastomerbauteilen im Fahrwerksbereich unter Berücksichtigung von Alterung und Ermüdung*
- Effizienzsteigerung bei Achslebensdauerversuchen durch standardisierte Steifigkeitselemente und übersichtliche Soll-Ist-Signalvergleiche
- Vorschau/Preview
- Vorschau
Artikel in diesem Heft
- Inhalt/Contents
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- Ausgewählte Einflussgrößen auf die Betriebsfestigkeit*
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- Effiziente Betriebsfestigkeitsauslegung von Radlagereinheiten höherer Generation*
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- Modellierung des Einflusses der Verschleißverteilung auf die Beanspruchung von Fahrwerksgelenken*
- Systemorientierte Raffung von Prüfstandssignalen für Fahrwerksgelenke unter Berücksichtigung lokaler Verschleißvorgänge*
- Der Einfluss von Reibkorrosion auf das Betriebsfestigkeitsverhalten im Rad-Nabe-Verbund von Nutzfahrzeugen*
- Bewertung der fertigungstechnologischen Einflussgrößen Laserstrahlschweißen und Sintern auf die Betriebsfestigkeit*
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- Konservative Abschätzung der Betriebsfestigkeit einer Kurbelwelle direkt aus der Mehrkörpersimulation*
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- Durchgängiger Prozess für die Berechnung dynamischer Lasten von komplexen mechatronischen Systemen am Beispiel der Simulation einer Windenergieanlage*
- Substitution von Komponentennachfahrversuchen durch dynamische Lasten bei der Betriebsfestigkeitsprüfung von Verschraubungen*
- Einfluss von Faserorientierung, Temperatur und Feuchtigkeit auf das Ermüdungsverhalten von kurzfaserverstärkten Thermoplasten*
- Kundennaher Betriebsfestigkeitsnachweis von Elastomerbauteilen im Fahrwerksbereich unter Berücksichtigung von Alterung und Ermüdung*
- Effizienzsteigerung bei Achslebensdauerversuchen durch standardisierte Steifigkeitselemente und übersichtliche Soll-Ist-Signalvergleiche
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