Computermodellierung der Einmal-Induktionshärtung einer Kraftübertragungswelle

Bei der Auslegung von Induktionshärtungsverfahren kommen Computermodelle zum Einsatz, um die Qualität der Bauteile zu verbessern, darunter die Härte, eine vorteilhafte Spannungsverteilung und eine geringere Verformung.

Zhichao (Charlie) Li* und B. Lynn Ferguson, FASM,* Dante Solutions Inc., Cleveland, sowie Collin Russell* und Valery Rudnev, FASM,* Inductoheat Inc., Madison Heights, Michigan.

Die Automobilindustrie setzt im Fahrzeugdesign Maßnahmen zur Gewichtsreduzierung um, um die strengeren bundesweiten Vorschriften zur durchschnittlichen Kraftstoffverbrauchswirtschaftlichkeit (Corporate Average Fuel Economy) zu erfüllen. Neue Bauteilkonstruktionen beinhalten Materialabtrag, was zu komplexen Geometrien mit Längs- und/oder Querbohrungen, Nuten, Schultern, Flanschen, Durchmesseränderungen, Hinterschneidungen, Zähnen, Keilnuten und vielem mehr führt. Viele dieser Bauteile mit komplexen Formen werden mittels Induktionshärten oberflächengehärtet (Abb. 1). Vier routinemäßig eingesetzte Induktionsverfahren sind das Scan-, das kontinuierliche oder progressive, das statische und das Einmal-Härten [1].