Die Entwicklung von Hochgeschwindigkeitszügen erfordert Gewichtseinsparung durch Leichtbau. Dies läßt sich im Bereich der Drehgestelle z.B. durch den Einsatz neuentwickelter Bremsscheiben aus Aluminium-Verbundwerkstoffen realisieren. Im vorliegenden ersten Teil der Arbeit wurde ein Entwicklungskonzepte für die Untersuchung von Werkstoffen und Verfahrenstechniken erstellt, in dessen Rahmen Prototypbremsscheiben nach drei Verfahren hergestellt wurden. 1. Infiltration keramischer Vorformen. Aufgezeigt werden hierzu die Infiltrationskinetik, das Prozeßfenster, durch Infiltration im Niederdruckgießverfahren mit Vakuumunterstützung hergestellte Bremsscheiben mit unterschiedlich feinen Schaumkeramiken in den Verschleißzonen sowie die Eigenschaften des Infiltrationsverbundes. 2. Umgießen vorgefertigter Verschleißeinlagen. Hier führt das Umgießen von Einlagen aus Duralcan mit A356 im Niederdruckgießverfahren zu einer endabmessungsnahen, lokal verschleißoptimierten Bremsscheibe mit zähem Tragkörper. Solange Duralcan an der Reibfläche verwendet wird, erübrigt sich die Entwicklung neuer Bremsbeläge, weil hierfür bekannte und bewährte Beläge existieren. Die Ermittlung der optimalen Einlagenoberflächen durch numerische Simulation wird dargestellt und die Herstellung der Bremsscheiben durch Umgießen beschrieben. 3. Schichtgießen. Hier werden (zumindest) zwei flüssige oder teilflüssige Legierungen unter Bildung eines stoffschlüssigen Verbundes aufeinandergegossen. Der Übergang zwischen den schichtweise eingebrachten Legierungen läßt sich durch Variation der Verfahrenstechnik nahezu beliebig gradieren, so daß alle Anforderungen eines lokalen 'Werkstoff-Engineerings' zu erfüllen sind. Auch hier werden Herstellung, numerische Simulation und die Eigenschaften der Schichtverbunde aufgezeigt. Insbesondere die Festigkeitseigenschaften der Schichtguß-Verbunde sind bereits zufriedenstellend. Die Grundlagen der Verbundbildung aus zwei verschiedenen metallischen Gießmetallen konnten allgemein und für Bremsscheiben definiert werden.
Entwicklung gegossener, lokal verstärkter Leichtbaubremsscheiben für den schnellfahrenden Schienenverkehr. Teil 1. Verfahrensbeschreibung
Development of cast locally reinforced lightweight brake disks for fast trains. Part 1. Description of the process
Giesserei ; 85 , 2 ; 39-47
1998
9 Seiten, 15 Bilder
Aufsatz (Zeitschrift)
Deutsch
Lokomotive , Leichtbauweise , Bremse , Reibwerkstoff , Verbundwerkstoff , Schichtwerkstoff , Werkstoffverbund , Keramik , Verschleiß , Niederdruckgießen , Verbundgießen , Eingießteil , Rechnersimulation , Festigkeit , Prototyp , Werkstoffprüfung , Aluminiumlegierung , Bremsscheibe , Umgießen , Aluminiumsiliciumlegierung
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