Bauteile aus Aluminium-Druckguss weisen im allgemeinen eine sehr hohe Streuung in der Lebensdauer auf. Untersuchungen an unterschiedlich gekerbten Proben aus Aluminiumdruckguss zeigen, dass neben Oxidhäuten und Fehlern in der Oberfläche meist Poren einen entscheidenden Einfluss auf die Schwingfestigkeit haben. In der vorliegenden Arbeit wird eine Beschreibung der Wirkung von Poren in homogenen und inhomogenen Spannungsfeldern durchgeführt. Dabei wird untersucht, wie Poren den Spannungsverlauf innerhalb eines Gussbauteils beeinträchtigen und welche Rolle die Größe und Position der Pore dabei hinsichtlich der Schwingfestigkeit spielt. Für die Untersuchungen wird ein eigens entwickeltes Versuchsteil verwendet, das eine gezielte Untersuchung der beiden Parameter Spannungsgradient und variierende Wandstärke zulässt. Bei genauerer Betrachtung zeigt sich, dass Größe und Position der Poren eine wichtige Rolle spielen. Durch zahlreiche FE-Modelle, bei denen Proben mit Poren in verschiedenen Größen und Positionen simuliert wurden, konnte ein erweitertes Porenmodell abgeleitet werden. Dies erlaubt den Kerbfaktor von Poren in Abhängigkeit vom Verhältnis aus Porendurchmesser und Abstand der Pore zum Kerbgrund zu berechnen. Poren gleicher Größe nahe der Oberfläche haben einen wesentlich höheren Kerbfaktor, während in Randnähe der Kerbfaktor mit steigender Porengröße zunimmt. Der Einfluss der Porengröße bei großem Abstand zur Oberfläche kann vernachlässigt werden.
Schwingungsfestigkeit von Aluminium-Druckgussbauteilen unter Berücksichtigung der fertigungsprozessbedingten Werkstoffinhomogenitäten
Fatigue behaviour of aluminium diecast components considering the process-related nonuniformity of materials
2004
17 Seiten, 11 Bilder, 5 Tabellen, 6 Quellen
Conference paper
German
Sensordom für ein Kraftfahrzeug mit optimierter Schwingungsfestigkeit
European Patent Office | 2022
|Bewertung der Qualität von Druckgussbauteilen auf der Basis von Gieß-Simulationen
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