Thermische Prozessgrenzen beim Schleifen erkennen

In der Antriebstechnik sind einsatzgehärtete Stähle weit verbreitet. Oftmals werden durch die Schleifbearbeitung am Ende der Prozesskette Werkstücke mit hoher Maß- und Formgenauigkeit und qualitativ hochwertigen Oberflächen erzeugt. Neben geometrischen Kenngrößen werden durch die thermomechanische Beanspruchung beim Schleifen auch die Randzonen- und damit die Funktionseigenschaften des anschließend fertigen Bauteils maßgeblich bestimmt. Zur stichprobenartigen Überprüfung der Randzoneneigenschaften wird häufig auf zerstörende Messverfahren zurückgegriffen. Zerstörungsfreie Verfahren sind schon seit einigen Jahren Forschungsgegenstand. Die Barkhausenrauschanalyse als mikromagnetisches Messverfahren besitzt das Potential die Randzone mit Hilfe mikromagnetischer Kenngrößen zerstörungsfrei zu beschreiben. Durch gegenläufige Effekte, die durch die verschiedenen mikromagnetischen Eigenschaften der unterschiedlichen Randzoneneigenschaften hervorgerufen werden, verhindern oftmals Mehrdeutigkeiten der quantitativ ermittelten mikromagnetischen Kennwerte eindeutige Aussagen. Daher wird in dieser Arbeit die kombinierte Betrachtung einer mikromagnetischen Kenngröße und des Wissens aus dem Schleifprozess vorgenommen. Das Schleifprozesswissen ist dabei in analytisch-empirischen Prozessmodellen enthalten. Ziel der vorliegenden Arbeit ist daher das Aufzeigen des Potentials der Kombination aus mikromagnetischer Kenngröße und analytisch-empirischem Prozessmodell zur zerstörungsfreien Identifikation thermischer Prozessgrenzen (Schleifbrand). Darauf aufbauend wird eine In-Prozess-Überwachung, also eine In-Prozess-Charakterisierung des Randzonenzustands zur Vermeidung von kritischen Anlasszonen und kritischen Eigenspannungsverlagerungen in der Randzone einsatzgehärteter Werkstücke erarbeitet.