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Über dieses Buch

Philipp Wittke charakterisiert spanlos gefertigte Innengewinde aus den Aluminium- und Magnesiumlegierungen AlSi10Mg, AZ31 und AZ91. Neben der Entwicklung einer zerstörungsfreien Methode zur Beurteilung der Gewindequalität werden vom Autor grundlagenorientierte Untersuchungen durchgeführt, um den Einfluss von Prozessparametervariationen während der Gewindefertigung auf die Mikrostrukturen und somit auf die quasistatischen und zyklischen Eigenschaften der Innengewinde zu ermitteln. In diesem Zuge werden Strategien zur Abkürzung der Versuchszeiten für zyklische Untersuchungen entwickelt, bei denen mittels anwendungsoptimierter Sensorik charakteristische Kennwerte zur Lebensdauervorhersage ermittelt werden.

Der Autor:

Philipp Wittke arbeitete als wissenschaftlich Beschäftigter am Fachgebiet Werkstoffprüftechnik (WPT) der Technischen Universität Dortmund und schloss dort seine Promotion mit dem Fokus auf die zeiteffiziente Charakterisierung der Ermüdungseigenschaften neuartiger Gewindeverbindungen in Kooperation mit dem Institut für Spanende Fertigung (ISF) der Technischen Universität Dortmund ab.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

Kapitel 1. Einleitung

Zusammenfassung
Aluminium- und Magnesiumlegierungen werden als Leichtbauwerkstoffe in einer Vielzahl industrieller Anwendungen eingesetzt, um unter anderem durch Gewichtseinsparungen einen Beitrag zur Ressourcenschonung und Emissionsminderung zu leisten. Aufgrund ihres geringen spezifischen Gewichts ergeben sich relativ hohe mechanische Festigkeiten bei vergleichsweise geringer Masse der Bauteile. Auf diese Weise werden bspw.
Philipp Wittke

Kapitel 2. Stand der Technik

Zusammenfassung
Mit einem Anteil von etwa acht Gewichtsprozent ist Aluminium das häufigste Metall der Erdkruste. [1] Die technische Erzeugung von Primäraluminium erfolgt durch Reduktion von Aluminiumoxid mittels Schmelzflusselektrolyse nach dem Hall-Heroult-Prinzip, das in einer Vorstufe nach dem Bayer-Verfahren aus dem Aluminium-Reicherz Bauxit gewonnen wird. [2, 3].
Philipp Wittke

Kapitel 3. Versuchswerkstoffe

Zusammenfassung
Die chemischen Zusammensetzungen der untersuchten Aluminium- und Magnesiumlegierungen AlSi10Mg, AZ31 und AZ91 sind in Tabelle 3.1 zusammengefasst. Zusätzlich zu den mittels optischer Emissionsspektrometrie (OES) ermittelten Werten sind die Grenzwerte für Legierungs- und Begleitelemente nach entsprechenden Normen [122-124] in Massenanteilen wi angegeben. Die untersuchten Legierungen erfüllen die Vorgaben gemäß Norm.
Philipp Wittke

Kapitel 4. Experimentelle Verfahren

Zusammenfassung
Die mechanischen Untersuchungen zur Charakterisierung von Rund- und Gewindeproben wurden an einem servohydraulischen Universalprüfsystem mit einer Nennkraft von FN = ±63 kN und einem Nennhub von hN = ±50 mm der Fa. Schenck vom Typ PC63M durchgeführt. Für Prüfungen bei erhöhter Temperatur kamen wassergekühlte Spannbacken zum Einsatz.
Philipp Wittke

Kapitel 5. Ergebnisse

Zusammenfassung
Für AlSi10Mg- und AZ91-Gewindeproben werden Bezeichnungen eingeführt, die unterschiedliche Fertigungsparameter voneinander abgrenzen. AlSi10Mg-Gewindeproben der Charge „a“ wurden mit den Fertigungsparametern vf = 50 mm/min und vu = 390 m/min und der Charge „b“ mit den Parametern vf = 100 mm/min und vu = 120 m/min fließgebohrt. AZ91-Gewindeproben der Charge „a“ wurden ohne Werkzeugvorwärmung beim Fließbohren und Proben der Charge „b“ mit einer Werkzeugvorwärmtemperatur von tWZ = 200 °C beim Fließbohren prozessiert.
Philipp Wittke

Kapitel 6. Zusammenfassung und Ausblick

Zusammenfassung
Im Rahmen der vorliegenden Forschungsarbeit wurden spanlos gefertigte M6-Innengewinde in der Aluminiumgusslegierung AlSi10Mg, Magnesiumknetlegierung AZ31 und Magnesiumgusslegierung AZ91 charakterisiert. Zu diesem Zweck kamen röntgenografische, metallografische und mechanische Untersuchungsmethoden zum Einsatz. Gewindeproben, deren Innengewinde mit Hilfe der Fertigungsverfahren Fließbohren und Gewindeformen stirnseitig in dünnwandige Profile prozessiert wurden, wurden im Ausgangszustand qualitativ und quantitativ bewertet.
Philipp Wittke

Backmatter

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