Hochdämpfende Metall-Graphit-Verbundwerkstoffe in Werkzeugmaschinen
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Xin Zhou
Dipl.-Ing. Xin Zhou studierte Maschinenbau an der TU Ostchinas und der TU Dresden. Seit Januar 2020 ist sie Wissenschaftliche Mitarbeiterin am LWM.
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Thomas Hutsch
Dipl.-Ing. Thomas Hutsch ist Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung (IFAM).
Dr.-Ing. Lars Penter promovierte 2016 an der TU Dresden. Seit 2021 ist er Oberingenieur für Forschung und Lehre an der Professur für Werkzeugmaschinen und adaptive Steuerungen und ist gleichzeitig am Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik (IWU) als Wissenschaftlicher Mitarbeiter tätig.
Dipl.-Ing. Christoph Peukert studierte Maschinenbau an der TU Dresden. Von 2010 bis 2011 arbeitete er als Projektingenieur bei der Maschinenfabrik Bach GmbH in Apolda. Seit 2011 ist er Wissenschaftlicher Mitarbeiter am LWM.
Dr.-Ing. Holger Rudolph studierte Maschinenbau an der TU Dresden und promovierte 2012 dort. Seit 1995 ist er Wissenschaftlicher Mitarbeiter am LWM.
Prof. Dr.-Ing. Steffen Ihlenfeldt studierte Maschinenbau an der TU Braunschweig und promovierte an der TU Chemnitz. Seit 2015 ist er Inhaber des Lehrstuhls für Werkzeugmaschinenentwicklung und adaptives Steuerungen (LWM) am Institut für Mechatronischen Maschinenbau (IMD) der Technische Universität Dresden. Seit 2021 ist er Institutsleiter am Fraunhofer IWU Chemnitz.
Dr.-Ing. Thomas Weißgärber studierte Maschinenbau an der TU Dresden und promovierte dort. Seit April 2022 ist er Professor für Pulvermetallurgie am Institut für Werkstoffwissenschaft der TU Dresden und Mitglied der Institutsleitung des Fraunhofer IFAM.
Abstract
Für diesen Beitrag werden Eisen-Graphit-Verbundwerkstoffe (EGr) mit verschiedenen Graphitgehalten (zwischen 0 und 80 %) durch pulvermetallurgische Verfahren hergestellt und charakterisiert. Diese Proben kommen als Beilagen in einer Vorschubachse mit Linearführung zum Einsatz, und die resultierende Dämpfungswirkung wird in der Maschinenbaugruppe durch Kurzzeit-Fourier-Transformation (SFTF) und Fast-Fourier-Transformation (FFT) analysiert. Mit steigendem Graphitgehalt erhöht sich die Materialdämpfung des EGr. Das Gesamtsystem zeigt jedoch beim Einsatz eines EGr mit 20 Prozent Graphit das beste Dämpfungsverhalten.
Abstract
In this article, iron graphite composite (EGr) with varying graphite content (from 20 to 80 %) and steel samples were manufactured using powder metallurgical method and characterized by resonance damping analysis. The EGr samples and steel samples as reference were used as spacer in a feed axis with a linear guide and the damping behavior was investigated using FFT and SFTF. The material damping of EGr increases with increased graphite content and EGr with 20 % shows the best damping capacity as it used in the feed axis.
Funding statement: Bei diesem Beitrag handelt es sich um einen von den Mitgliedern des ZWF-Advisory Board wissenschaftlich begutachteten Fachaufsatz (Peer-Review).
About the authors
Dipl.-Ing. Xin Zhou studierte Maschinenbau an der TU Ostchinas und der TU Dresden. Seit Januar 2020 ist sie Wissenschaftliche Mitarbeiterin am LWM.
Dipl.-Ing. Thomas Hutsch ist Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung (IFAM).
Dr.-Ing. Lars Penter promovierte 2016 an der TU Dresden. Seit 2021 ist er Oberingenieur für Forschung und Lehre an der Professur für Werkzeugmaschinen und adaptive Steuerungen und ist gleichzeitig am Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik (IWU) als Wissenschaftlicher Mitarbeiter tätig.
Dipl.-Ing. Christoph Peukert studierte Maschinenbau an der TU Dresden. Von 2010 bis 2011 arbeitete er als Projektingenieur bei der Maschinenfabrik Bach GmbH in Apolda. Seit 2011 ist er Wissenschaftlicher Mitarbeiter am LWM.
Dr.-Ing. Holger Rudolph studierte Maschinenbau an der TU Dresden und promovierte 2012 dort. Seit 1995 ist er Wissenschaftlicher Mitarbeiter am LWM.
Prof. Dr.-Ing. Steffen Ihlenfeldt studierte Maschinenbau an der TU Braunschweig und promovierte an der TU Chemnitz. Seit 2015 ist er Inhaber des Lehrstuhls für Werkzeugmaschinenentwicklung und adaptives Steuerungen (LWM) am Institut für Mechatronischen Maschinenbau (IMD) der Technische Universität Dresden. Seit 2021 ist er Institutsleiter am Fraunhofer IWU Chemnitz.
Dr.-Ing. Thomas Weißgärber studierte Maschinenbau an der TU Dresden und promovierte dort. Seit April 2022 ist er Professor für Pulvermetallurgie am Institut für Werkstoffwissenschaft der TU Dresden und Mitglied der Institutsleitung des Fraunhofer IFAM.
Danksagung
Die Autoren danken der Sächsischen Aufbaubank (SAB) und dem Europäische Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) für die Förderung der beschriebenen Arbeiten im Rahmen des Projekts „Schwingungsdämpfung im Maschinenbau“ (100354638).
Literatur
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© 2023 Walter de Gruyter GmbH, Berlin/Boston, Germany
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