Eigenspannungen verkürzen das Gussteilleben

In den letzten Jahren wurden zahlreiche Dieselzylinderköpfe entwickelt, die ohne erkennbaren Grund im Dauerlauf gerissen sind. Häufige Ursache war die Vernachlässigung der fertigungsbedingten Eigenspannungen!

Eigenspannungen stellen eine Vorbelastung für das Bauteil dar. Im Betrieb überlagern sich die Eigenspannungen mit den Betriebsspannungen. Zeigen Betriebsspannungen und Eigenspannungen das gleiche Vorzeichen und die gleiche Richtung auf, so verstärken sie sich. In diesem Fall reduzieren die Eigenspannungen die ertragbare Betriebsbeanspruchung.

Zeigen Betriebs- und Eigenspannungen ein unterschiedliches Vorzeichen und zeigen in die entgegengesetzte Richtung, so erhöht sich die ertragbare Betriebsbeanspruchung.

Einfluss der Eigenspannungen auf die berechneten Sicherheitsfaktoren eines Kurbelgehäuses aus GJL-250

Simulation der Al-MAG 535 Blätter

In der Praxis können die Eigenspannungen Werte in der Höhe der Streckgrenze erreichen. Aus diesem Grund müssen die fertigungsbedingten Eigenspannungen bei der betriebsfesten Auslegung von Bauteilen berücksichtigt werden. Dies gilt auch bei gegossenen oder wärmebehandelten Bauteilen.

 

* Mit freundlicher Genehmigung von Ricardo, UK und FEV, Deutschland

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