Best of Industry Award Nominee 2021 - Kategorie Nachhaltigkeit
ACONA deepR
#Produktevolution #Lebensdauersteigerung #Betriebsfestigkeitsnachweis
Ressourcen werden knapper und Nachhaltigkeit spielt eine immer wichtigere Rolle
Um sich den Herausforderungen der Zukunft zu stellen, analysieren wir bestehende Prozesse und Produkte kritisch, um nachhaltiger mit unseren Ressourcen zu wirtschaften. Oft erfordert die Analyse einen genauen und objektiven Blick auf die Dinge. Nicht immer muss sich alles grundlegend ändern. Eine entscheidende Verbesserung kann oft durch kleine Änderungen erbracht werden. Hierzu ist die Analyse der Schwachstellen entscheidend. So war es auch bei dem Projekt deep-R in Kooperation mit dem Hydraulikzylinder-Hersteller ACONA.
Nach einer eingehenden Produktanalyse wurde schnell klar, dass die kritische Stelle für die Lebensdauer der Hydraulikzylinder die Schweißnähte sind. Zur gezielten Lebensdauererhöhung erarbeitete das Kooperationsteam der ACONA-Hydraulik GmbH und Industrieforschung Wirsing eine Lösung mittels eines auf Hydraulikzylinder abgestimmten Oberflächenverfestigungsverfahrens deep-R.
deepR wurde durch das Werkzeugmaschinenlabor (WZL) der RWTH Aachen validiert
Dieses speziell auf die Zylinder der ACONA-Hydraulik GmbH angepasste Verfahren ermöglicht es,
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die Lebensdauer bei gleicher Last zu verdoppeln
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oder bei gleichem Materialeinsatz den Zylinder mit 25% höherem Betriebsdruck zu betreiben
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oder bei gleichem Betriebsdruck, den notwendigen Materialeinsatz zu reduzieren
Ebenso ist natürlich eine Kombination aus allen 3 Vorteilen, in abgeschwächter Ausprägung, möglich.
Die Reduktion des notwendigen Bauraums lässt eine weitere Optimierung der Gesamtanlage zu. Konstruktionen, die zuvor nicht realisierbar waren, können nun umgesetzt werden.
Bei der Herstellung und Verarbeitung von Stahl entstehen große Mengen an Co2. Eine Einsparung von Ressourcen (Stahl) durch deep-R liefert damit sowohl einen ökonomischen Vorteil, als auch einen aktiven ökologischen Beitrag zum Umweltschutz.
Mit dieser Optimierung ist es beiden Projektpartner gelungen, einen entscheidenden Wettbewerbsvorteil für die ACONA-Hydraulik GmbH zu generieren
deepR – ein kurzer technischer Einblick
Ermüdungsbrüche von Bauteilen beginnen prinzipbedingt immer durch die Bildung von kleinsten Mikrorissen. Soll ein Bauteil effektiv vor Ermüdungsbrüchen geschützt werden, so muss die Anriss-Entstehung und ein Mikro-Risswachstum effektiv unterbunden werden.
Das deep-R Verfahren basiert auf einem speziell angepassten und berechenbar gemachtem Walzverfahren zur Oberflächenverfestigung. Dabei wirkt deep-R auf mehreren Ebenen der Ermüdungsbruchgefahr entgegen.
Vorhandene schädliche Mikrokerben werden oberflächlich eingeebnet und begünstigende Druckeigen-spannungen werden knapp unterhalb der Bauteiloberfläche eingebracht. Die Druckeigenspannungen wirken der Belastung im Betrieb (Zug) entgegen und verhindern ein „Aufklaffen“ von Mikrorissen und unterbinden damit effektiv das Risswachstum.
Die Kombination aus einer validierten Technik mit einem speziell hierauf angepassten Berechnungsverfahren macht deepR industrietauglich
Sie interessieren sich für weitere Details dieses Verfahrens? Kontaktieren Sie uns – wir freuen uns auf den technischen Austausch mit Ihnen!