Zuverlässigkeit und Lebensdauer sind für masseoptimierten Gussbauteile in Antrieben, Fahrwerken, der Schwerindustrie oder Windenergie wichtige Fragen, auf die vor dem Einsatz Antworten gefunden werden müssen. Dabei spielt neben der optimierten Konstruktion auch die Bemessung und die Qualitätssicherung eine wichtige Rolle.
Um solch eine bauteilspezifische Lebensdaueranalyse durchführen zu können, müssen Verknüpfungen zwischen der zerstörungsfreien und der zerstörenden Prüfung gebildet werden. So kann in der Zukunft von jedem Bauteil auch ein digitales Abbild erzeugt werden, was den Produktentwicklungsprozess beschleunigen und die Qualität der Produkte erhöhen wird.
Im Rahmen der Bauteillebensdauerbewertung und der Qualitätssicherung gilt es deshalb zu klären, in wie weit die Bauteile trotz eventuell lokal vorliegender Ungänzen wie Lunker, Poren oder Drosseinschlüsse für ihren jeweiligen Anwendungszweck genutzt werden können.
Insbesondere neue zerstörungsfreie Prüfverfahren auf Basis von Ultraschall oder Durchstrahlung können hierzu wichtige Hinweise und Parameter zu den vorliegenden Ungänzen liefern, die in der Betriebsfestigkeit für eine Lebensdauerbeurteilung solcher Bauteile verwendet werden können. Aktuelle Forschungsergebnisse in der zerstörungsfreien Prüfung sowie der Betriebsfestigkeit zeigen, dass lokale Ungänzen digital vermessen und in die numerische Umgebung für eine Lebensdauerabschätzung überführt werden können.
Dass diese Möglichkeiten vor allem bei kleineren Losgrößen noch zu wenig genutzt werden, geht zu Lasten von schnellen Beurteilungsprozessen und damit der Time-to-market. Außerdem verhindert es, dass durchgängig digitalisierte Prozesse aufgebaut werden können (Industrie 4.0)
Um den Austausch zu fördern das Optimieren der Gussbauteile im gesamten Entstehungsprozess voran zu treiben, veranstaltet das Fraunhofer Instiut LBF im März 2021 einen Disziplinen übergreifenden Kongress „InCeight Casting C8“. Ansprechpartner für das Thema ist Dr.-Ing. Christoph Bleicher.
Bild oben: Bauteilbeurteilungsprozess mit Hilfe zerstörungsfrei gemessener Parameter. (Quelle: Fraunhofer LBF)
Quelle und weitere Infos: IDW, Fraunhofer LBF
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