Prozesssichere Einstellung von Randzoneneigenschaften bei der spanenden Bearbeitung hochfester und duktiler Stähle mit einem lernfähigen Fertigungssystem

Ein besonderes Potential zur gezielten Einstellung von Randzoneneigenschaften bei der spanenden Bearbeitung bieten duktile und hochfeste Werkstoffe wie beispielsweise Transformation-Induced Plasticity (TRIP)-Stähle. Durch lokale Krafteinwirkung kann bei dieser Werkstoffgruppe aus metastabilem Austenit Martensit erzeugt werden. Diesen Effekt gilt es zu nutzen, um bei der spanenden Bearbeitung Randzoneneigenschaften definiert einzustellen. Hierdurch ist es möglich, Bauteile mit einem duktilen Werkstoffkern bei einer gleichzeitig harten Randschicht herzustellen.
Das prozesssichere Einstellen von Randzoneneigenschaften ist nur durch eine bauteilindividuelle Regelung der Fertigungsparameter möglich. Hierzu soll eine auf der Wirbelstrommessung basierende, prozessbegleitende Softsensorik eingesetzt werden, welche das Bauteil während der Fertigung überwacht und fertigungsbegleitend charakterisiert. Die so gewonnenen Daten werden mit prozessparallel erzeugten Simulationsdaten abgeglichen, um Abweichungen von den errechneten Fertigungsbedingungen zu detektieren. Die Simulation wird durch die Dateneingabe mittels Prüftechnik zu einem lernfähigen Modell weiterentwickelt, damit das Fertigungssystem unmittelbar und selbstständig in der Lage ist, Prozessstellgrößen zu verändern und gewünschte Randzoneneigenschaften zu verwirklichen.