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Wärmebehandlung

Eigenspannungen abbauen durch Vibration statt Glühen

30.09.2009 | Autor / Redakteur: Wolfgang Zimmer / Josef-Martin Kraus

Vibrationsbehandlung eines geschweißten Bereichs einer Tragrahmenkonstruktion. Gerade bei größeren Konstruktionen kommt die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens zum Tragen. Bilder: VSR
Vibrationsbehandlung eines geschweißten Bereichs einer Tragrahmenkonstruktion. Gerade bei größeren Konstruktionen kommt die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens zum Tragen. Bilder: VSR

Zum Abbau mechanischer Spannungen in größeren Metallteilen bietet sich die Vibrationsentspannung an. Im Vergleich zur Glühbehandlung sind Zeit-, Arbeits- und Energieaufwand zur Reduzierung von Eigenspannungen durch Werkstückvibration deutlich niedriger. Das schlägt in den Gesamtkosten zu Buche.

Das Glühen ist in der Wärmebehandlung ein etabliertes Verfahren, um vor der Bearbeitung mechanische Spannungen in Werkstücken abzubauen. Diese Eigenspannungen entstehen insbesondere beim Schweißen von Werkstücken sowie beim Erstarren nach dem Gießen. Aufgrund des Spannungsabbaus wird die Sicherheit gegen Versprödungsbruch erhöht, die Anfälligkeit gegen Spannungsrisskorrosion vermindert, die Dauerfestigkeit gesteigert und die Gefahr der Verformung nach einer anschließenden mechanischen Bearbeitung reduziert. Ähnliche Ergebnisse werden dabei durch natürliche Alterung der Werkstücke erzielt. Allerdings dauert dieser Prozess extrem lang. Er ist daher nicht wirtschaftlich und scheidet in der Regel als Alternative zum Spannungsarm-Glühen aus.

Zeitnachteil beim Vibrationsentspannen eliminiert

Dieser Zeitnachteil ist beim Vibrationsentspannen eliminiert, bei dem sich quasi die natürliche Werkstückalterung im Zeitraffer vollzieht. Die VSR Industrietechnik GmbH, Duisburg, hat dieses metallphysikalische Verfahren weiterentwickelt, so dass es inzwischen eine wirtschaftliche Alternative zum konventionellen Glühen ist und zur Dimensionsstabilisierung angewendet wird.

Das zu behandelnde Werkstück wird dabei Schwingungen mit bestimmten Frequenzen ausgesetzt. Die Auswertung der Erregungsfrequenzen geschieht nach einer fourierähnlichen Methode zur Schwingungsanalyse. Die Frequenzen dienen als Basis für weitere Behandlungsschritte.

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