Einsatzhärtetiefe

Neuartiges Einsatzhärteverfahren verhindert frühzeitige Zahnradschäden

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Einfluss der Fertigungsstrategie

Im Falle moderner Zahnflankenschleifmaschinen werden Schleifexpertenprogramme mitgeliefert. Diese den Praktiker bei seiner Arbeit enorm unterstützenden „Berater“ berücksichtigen in der Regel die mit eher kleinen Zahnrädern gesammelten Resultate. Die Erfahrung im Umgang mit solchen Expertensystemen bei Großzahnrädern zeigt, dass eine unkritische Auseinandersetzung mit den Vorgaben folgenschwere Mängel am Zahnrad nach sich ziehen können.

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Insbesondere an Großzahnrädern kann eine ungeschickte Abarbeitungsfolge der Zähne in Kombination mit einer eher lokalen Temperaturzunahme während des Vorschruppens zu einem erhöhten Einsatzhärtetiefe-Abtrag an der Zahnflanke führen. Genauso kann es im Umkehrschluss nach erfolgter Abkühlung auf Umgebungstemperatur dann vorkommen diese Bereiche beim anschließenden Schlichten nicht vollends mit der Schleifscheibe zu berühren und daher ein unvollkommenes Schleifresultat vorliegen zu haben.

Nicht unerwähnt gelassen darf die Tatsache des möglichen Schleifbrands. Bei während der Einsatzhärtung überdurchschnittlich gewachsenen Zahnrädern und/oder ungenügender Protuberanz in Kombination mit einer ungenügenden Vermittlung der Zähne vor Schleifbeginn nimmt die Gefahr des Schleifbrands enorm zu.

Zusammenfassung

Das Spannungsfeld und die Komplexität des modernen Getriebebaus erstrecken sich über das Engineering, die Fertigung, der Werkstofftechnik, der Wärmebehandlung sowie der Erfahrung von Mitarbeitern. Ein eher stiefmütterliches Dasein genießt die Sicherstellung der erforderlichen Einsatzhärtetiefe am Zahnrad. Ohne ausreichende Einsatzhärtetiefe ist aber ein frühzeitiger und meist sehr kostspieliger Schaden vorprogrammiert. Die nachhaltige Generierung der erforderlichen Einsatzhärtetiefe ist eine unter vielen Aufgaben, welcher sich die Firma Keller über die letzten 15 Jahre besonders intensiv gewidmet hat.

Diese Erfahrung macht es mittlerweile möglich, selbst innenverzahnte und einsatzgehärtete Hohlräder für Planetengetriebe nachhaltig zeichnungs- und normgerecht herstellen zu können. Ein Unterfangen, welches in Anbetracht von werkstoff- und wärmebehandlungstechnischen Unwägbarkeiten als harte Nuss zu bezeichnen ist. Die damit übertragbare Leistung steigt abermals an und zieht entsprechende Vorteile nach sich.

Literatur

  • [1] Hertz H.: Über die Berührung fester elastischer Körper. Gesammelte Werke, Band 1, Leipzig 1895.
  • [2] Härtetiefe-Grosszahnräder, Forschungsheft Forschungsvereinigung Antriebstechnik E.V., Forschungsvorhaben 271, 2001
  • [3] DIN 3990
  • [4] ISO 6336
  • [5] Einfluss der Vorwärmebehandlung auf Verzug und mechanische Bearbeitbarkeit am Beispiel des Stahles 18CrNiMo7-6, Vortragsband Internationales Getriebestahlsymposium, 23./24. Mai 2002 in Wetzlar.
  • [6] Wärmebehandlung Grosszahnräder, Forschungsheft Forschungsvereinigung Antriebstechnik E.V., Forschungsvorhaben 373, 2003
  • [7] Dr. Sommer Werkstofftechnik GmbH, 47661 Issum
  • [8] Feinkornbeständigkeit von Bauteilen aus dem mikrolegierten Werkstoff 18CrNiMo7-6 in Abhängigkeit der Prozesskette, HTM J. Heat Treatm. Mat. 65 (2010) 5

MM

* Dirk Keller ist Geschäftsleiter bei C. u. W. Keller GmbH & Co. KG in 53842 Troisdorf-Spich

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