Neues IGF-Vorhaben 16999 BR "Dynamische Materialkennwerte zur Federauslegung" zum 01.03.2011 gestartet

An Schraubendruckfedern werden erhöhte Anforderungen hinsichtlich der Genauigkeit ihrer Funktion und Gestalt, geringerem Werkstoffeinsatz, minimalem Bauraumvolumen und besserem Langzeitverhalten gestellt. Hinzu kommt die Notwendigkeit durch den Wettbewerb, die anfallenden Kosten zur Sicherung der Konkurrenzfähigkeit zu reduzieren. Vor allem der Musterprozess zur Erstellung neuer Produkte ist durch zeit- und kostenintensive Dauerschwingversuche, die im Zuge einer Produktoptimierung wiederholt durchgeführt werden müssen, gekennzeichnet. Dies liegt vor allem an der unzureichenden Kenntnis des dynamischen Werkstoffverhaltens, das sich zudem während der Federherstellung noch entscheidend verändert. Bisher erfolgt die dynamische Auslegung von Schraubendruckfedern auf Basis von Goodman-Diagrammen, die größtenteils veraltet und nur für wenige Federwerkstoffe verfügbar sind. Deshalb werden Methoden gesucht, einfach am Draht abprüfbare dynamische Materialkennwerte für die Auslegung von Schraubendruckfedern zu verwenden, so dass die Zahl notwendiger Dauerschwingversuche reduziert wird. Dafür werden Umlaufbiegeprüfungen und Torsionsschwellversuche am Draht sowie Dauerschwingversuche an Federn durchgeführt, um auf deren Basis Übertragungsfunktionen untereinander zu generieren.
Die Ergebnisse finden bei den Draht- und Federherstellern Anwendung. Insbesondere durch die Reduzierung der Entwicklungszeit und des Prüfaufwandes werden Kosten eingespart, so dass die anwendenden Firmen einen Wettbewerbsvorteil erfahren.
Der projektbegleitende Ausschuss stellt den Ergebnistransfer in die Praxis sicher. Die Ergebnisse werden auf VDFI-Jahreshauptversammlungen sowie durch Veröffentlichungen anderer Forschungsvereinigungen, in Fachzeitschriften, auf Tagungen und als Kurzdarstellung zur Information der VDFI-Mitgliedsfirmen einer breiten Schicht der drahtherstellenden und –anwendenden Industrie zugänglich gemacht.

Das Vorhaben wird durch den Verband der deutschen Federnindustrie begleitet. Durchführende Forschungsstelle ist die Technische Universität Ilmenau, Fachgebiet Maschinenelemente.