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Aus der Forschung: Leichtbau durch thermomechanisches Präzisionsschmieden

Besonders leicht: Durch thermomechanische Beschichtung hergestellter dünnwandiger Zahnkranz. (Foto: IFUM)

Das IFUM stellt einen dünnwandigen Zahnkranz mit thermomechanischer Prozessführung her, der im Forschungsverbund "Massiver Leichtbau" zu einem gewichts- und leistungsoptimierten Zahnrad zusammengefügt wird. Dieses Zahnrad wird als Gangrad im Automobilgetriebe eingesetzt.

Als zentraler Demonstrator entsteht im Forschungsverbund „Massiver Leichtbau“ ein gewichts- und leistungsoptimiertes Zahnrad in Mehrkomponentenbauweise. Das IFUM stellt dazu in einem mehrstufigen Präzisionsschmiedeverfahren einen dünnwandigen Zahnkranz mit thermomechanischer Prozessführung her. Durch einen zweiten Umformschritt bei reduzierter Temperatur kann die Korngröße des verwendeten Einsatzstahls signifikant reduziert werden. Darüber hinaus kann diese Nachformoperation als Kalibrierstufe genutzt und damit auch die Bauteilgenauigkeit und Oberflächenkennwerte verbessert werden.

Die Forschungsergebnisse zeigen, dass ein feinkörniges Gefüge an geschmiedeten Einzelteilen eingestellt werden kann, das zu besserer Festigkeit und Zähigkeit führt, was das Bauteil belastbarer und weniger versagensanfällig macht. Damit, und durch den Mehrkomponentenansatz können die hergestellten hybriden Zahnräder leichter gestaltet werden als ihre Vorgänger. Die Fahrzeuge werden dementsprechend leichter und energieeffizienter. Darüber hinaus kann auch ressourceneffizienter gearbeitet werden, da durch verbesserte Konturtreue und Mittenrauwert weniger Nachbearbeitungsaufwand entsteht.

Den ausführlichen Projektbericht lesen Sie hier in der PHI, unserem Portal "Produktionstechnik Hannover informiert".