Volume 63, Issue 4

Kurzfassung In der modernen Fertigungstechnik ist es zur Gewährleistung der späteren Gebrauchseigenschaften eines Produktes öfter nötig, ein bestimmtes Qualitätsmerkmal im Zuge der Herstellung an mehreren Stellen („Teilbereichen“) gleichzeitig zu überwachen. Bei flächigen Produkten nimmt der erfahrene Fertigungsplaner daher beispielsweise nicht selten zielorientiert eine geeignete Unterteilung des Produktes in mehrere Teilbereiche vor, um sodann in jedem derselben die geforderte Qualität durch einige stichprobenartige Messungen des relevanten Merkmals getrennt zu überprüfen.Die Ergebnisse einer solchen Überprüfung lassen sich ohne mathematischstatistische Auswertungen auf einfachste Weise in Gestalt eines sogenannten Fertigungs-Diagnose-Diagrammes (FDD®) als Graph veranschaulichen. Im vorliegenden Beitrag wird gezeigt, wie im Rahmen der statistischen Prozesslenkung (SPC) solche Fertigungs-Diagnose-Diagramme in Qualitätsregelkarten integriert werden können. Durch diesen Schritt können auch „mehrteilige“ Produkte durch eine einzige Qualitätsregelkarte überwacht werden, d. h. die bis dato unumgängliche Führung mehrerer Qualitätsregelkarten – je eine Karte je Teilbereich des „mehrteiligen“ Produktes – ist nicht mehr erforderlich.

Kurzfassung Die Wärmebehandlung trägt entscheidend zur Qualität und Langlebigkeit eines Bauteils bei. Da sie meist am Ende der Fertigungskette steht, ist die Wertschöpfung hoch und ein Behandlungsfehler teuer. Zum Vermeiden späterer Streitigkeiten zwischen Besteller und Lieferant sind Qualitätsvereinbarungen sicher sinnvoll. Solche Vereinbarungen müssen sich, um zu greifen, notwendigerweise am Stand der Technik orientieren und von beiden Seiten akzeptiert werden. Zwischen den Vorstellungen des Bestellers und des Lieferanten besteht oft ein großer Unterschied. Unter anderem ergeben sich Meinungsverschiedenheiten hinsichtlich der erreichbaren Ergebnisse,der Prozessfähigkeit oder auch hinsichtlich des erforderlichen Prüfumfangs sowie der hierfür vom Lieferanten zu tragenden Kosten. Der Artikel möchte hauptsächlich zur Versachlichung dieses Konflikts beitragen und erste Lösungsansätze vorstellen.

Kurzfassung Über viele Jahre hinweg diente die Norm DIN 50150:1976 [1] und die darin enthaltene Umwertungstabelle als Basis für die täglich praktizierten Umwertungen zwischen Härte- und Zugfestigkeitswerten. Mit ihrer Überarbeitung im Jahr 2000 und der anschließenden Überführung in die internationale Norm DIN EN ISO 18265:2003 [2] wurden neue Grundlagen für die Umwertungen geschaffen, die erhebliche Auswirkungen auf die betriebliche Praxis des Umwertens in Härtereien und in den Werken der Werkzeugstahlindustrie hat.Mit dem hier beschriebenen Ringversuch,den der Unterausschuss für Werkzeugstähle im Stahlinstitut VDEh an sechs Werkzeugstählen durchgeführt hat, wird eine verlässliche Datenbasis für derartige Umwertungen geliefert.Diese Daten sollen bei der nächsten Überarbeitung der DIN EN ISO 18265 Berücksichtigung finden.

Kurzfassung Die Produktion von keramischen und metallischen Mikrokomponenten mittels Mikropulverspritzgießen (μPIM) stellt hohe Anforderungen an die Formeinsatz-Werkzeuge bezüglich der Verschleißbeständigkeit und Oberflächenqualität. Daher wurden im Rahmen der hier vorgestellten Forschungskooperation Formeinsätze aus einem Ultrafeinkornhartmetall durch EDM (Electro Discharge Machining) strukturiert und zusätzlich die Oberflächen durch Mikrostrahlen bearbeitet sowie im Anschluss der Verschleiß in einem Modellprüfstand unter Beanspruchung durch keramische Formmasse charakterisiert. Die Untersuchungen zeigten, dass insbesondere die durch EDM erzeugte spröde Randschicht sich negativ auf das Verschleißverhalten auswirkt. Eine Entfernung dieser Randschicht durch das Mikrostrahlen verbesserte die Oberflächenqualität und erhöhte zudem den Verschleißwiderstand.

Kurzfassung Die Anforderungen hinsichtlich Leichtbau und Einsatzsicherheit im Automobilbau erfordern in zunehmendem Maß lokal angepasste Bauteile. Hier wird untersucht, inwieweit Crashträger aus Mehrphasenstählen durch lokale Härtung in einem Teilstück versteift werden können, ohne durch eine Vergrößerung der Querschnittsfläche das Gewicht zu erhöhen. Auf Basis dieser experimentellen Untersuchungen wird parallel die Verbesserung der Vorhersagekraft von Simulationsrechnungen durch Kopplung unterschiedlicher FEM-Programme erforscht. Ein Aspekt ist dabei die Übertragung und Interpolation tensorieller Größen wie Spannungs- oder Dehnungszustand. Damit gelingt erstmals eine durchgängige Simulationskette der Prozessschritte Umformung und Wärmebehandlung mit anschließender Crashsimulation.

Kurzfassung Industrielle Gas-Nitrocarburieranlagen benutzen in der Regel zusätzlich zum Ammoniak (NH 3 ) entweder Kohlendioxid (CO 2 ) oder Endogas als Kohlenstoff spendendes Medium.Beide Prozesse (sowohl das Gas-Nitrocarburieren mit Kohlendioxid als auch das Verfahren mit Endogas) weisen spezielle Eigenschaften auf und erzeugen dadurch leicht unterschiedliche Verbindungsschicht-Strukturen. Der Nitrocarburierprozess unter Verwendung von Kohlendioxid (CO 2 ) bewirkt ein schnelleres Wachstum der Verbindungsschicht und somit eine dickere, porenreichere Struktur. Im Gegensatz dazu erzeugt der Gas-Nitrocarburier-Prozess unter Einsatz von Endogas eine Verbindungsschicht, die reicher an Kohlenstoff ist und dadurch einen höheren Anteil an ε-Nitriden (Fe 2-3 N) aufweist. Eine neuere Variante des Gas-Nitrocarburierens benutzt Kohlenwasserstoffe (hier besonders Propan (C 3 H 8 ) oder Erdgas/Methan (CH 4 )) als Kohlenstoffspender, die das Kohlendioxid entweder komplett ersetzen oder diesem hinzugefügt werden. Diese neue Verfahrensvariante, die sowohl in ein- als auch in zweistufigen Prozessen durchgeführt werden kann, verbindet die Vorteile der beschleunigten Stickstoffübertragungsrate des Kohlendioxid-Prozesses mit der höheren Kohlenstoffübertragungsrate des Endogas-Prozesses. Das Ergebnis ist ein schnelleres Verbindungsschichtwachstum bei gleichzeitig höherem Kohlenstoff- und somit größerem ε-Nitrid-Anteil. Die so erzeugten Schichten zeichnen sich durch einen deutlich verbesserten Verschleißwiderstand der behandelten Bauteile aus. Zusätzlich wird durch diese neue Verfahrensvariante die Produktivität der Ofenanlage erhöht.