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Messtechnik: Die Kraft unter Kontrolle

Beim maschinellen Oberflächenhämmern werden metallische Oberflächen gezielt verändert. Doch Parameter wie Kraft und Beschleunigung des Hammerstößels zu erfassen und in Echtzeit ­auszuwerten, ist bislang nicht möglich – was ein Transferprojekt von "Digital in NRW" ändern soll.

Oberflächenhämmern, WZL Bildquelle: © WZL

Zum Schärfen von Sensen wird seit Jahrhunderten der ­Dengelhammer verwendet. Mit ihm wird die Schneide an der Randzone durch Hämmern verdünnt und damit geschärft. Aus dieser ganz einfachen Technik hat sich das maschinelle Oberflächenhämmern mit moderner CNC-Technik entwickelt. Ein Hammerkopf mit Stößel bearbeitet dabei mit hoher Frequenz die Oberfläche eines Werkstücks. Auf diese Weise lassen sich zum Beispiel die funktionalen Oberflächen von Tiefziehwerkzeugen für Kfz-Karosserieteile derart beeinflussen, dass sie optimal mit tribologischen Systemen zusammenwirken und somit Reibung und Verschleiß bei der Umformung minimieren. Außerdem lässt sich mit dem Oberflächenhämmern gezielt die Festigkeit von hochbeanspruchten Komponenten wie Schiffs­propellern und Turbinenschaufelrädern steigern. Somit handelt es sich um ein (Randschichten-) Härteverfahren, das ohne chemischen Prozess und hohe Temperaturen auskommt. Es wird lediglich mechanische Energie ins Werkstück eingebracht. 

Ein Spezialist dafür ist die 1995 gegründete Firma Accurapuls aus Lippetal, die als weltweit führend bei der elektromechanischen Randzonenverfestigung metallischer Komponenten durch maschinelles Oberflächenhämmern gilt.