Shot Peening

Dieses Verfahren dient der Verbesserung der Oberflächenspannungsverteilung des Materials, wodurch die Dauerfestigkeit des behandelten Teils erhöht wird.

Wie verbessert das Kugelstrahlen die Ermüdungslebensdauer?

Das Kugelstrahlen verbessert die Ermüdungslebensdauer von Metallteilen durch die folgenden Mechanismen:

1. Einführung von Druckeigenspannungen

Beim Kugelstrahlen werden kleine kugelförmige Partikel (Metall, Glas oder Keramik) mit hoher Geschwindigkeit auf die Oberfläche des Bauteils geschleudert. Durch diesen Aufprall wird die Oberfläche plastisch verformt, wodurch die äußere Metallschicht zusammengedrückt wird und Druckeigenspannungen entstehen. Diese Druckeigenspannungen sind wichtig, um der Entstehung und Ausbreitung von Ermüdungsrissen entgegenzuwirken. Sie verstärken die Mikrostruktur der Oberfläche.

2. Verringerung von Oberflächenfehlern

Das Kugelstrahlen kann die Auswirkungen von Mikrooberflächendefekten minimieren, indem es die Oberfläche gleichmäßiger und weniger störanfällig macht.

3. Hemmung der Rissausbreitung

Wenn bereits ein Oberflächenriss vorhanden ist, verringern die Druckeigenspannungen die Intensität der Spannung an der Spitze des Risses und verlangsamen so das Wachstum. Dieses Phänomen verlängert die Lebensdauer des Bauteils unter zyklischen Belastungen erheblich.

4. Anwendung auf Federn und Pleuelstangen

Im Fall von Federn und Pleuelstangen, die sehr hohen zyklischen Belastungen ausgesetzt sind, ist das Kugelstrahlen entscheidend, um:

• Festigkeitsrisse zu verhindern;
• Eine höhere Widerstandsfähigkeit gegen Vibrationen und Stöße zu gewährleisten;
• Eine lange Lebensdauer auch unter intensiven Belastungen zu sichern.

Welche Vorteile bietet das Kugelstrahlen und in welchen Bereichen wird es angewendet?

Das Endergebnis ist eine signifikante Reduzierung des Risikos vorzeitiger Ausfälle, eine Verlängerung der Lebensdauer des Bauteils und eine bessere allgemeine Zuverlässigkeit, insbesondere in den Bereichen Luft- und Raumfahrt, Schiffbau und Automobilindustrie, wo Sicherheit eine entscheidende Rolle spielt.