Verfahren zur Herstellung eines Hybrid-Zahnrades

// Fertigungstechnik // Maschinenbau // Material- und Werkstofftechnik
Ref-Nr: 15922

Einleitung / Abstract

Die Erfindung betrifft ein Herstellungsverfahren für leichte und dennoch verschleißfeste Hybrid-Zahnräder mittels Strangpressen, Schweißen und Schmieden.

Abb. 1

Hintergrund

Im Stand der Technik sind Herstellungsverfahren für Hybrid-Zahnräder mit Stahlmantel bekannt, die stets mehrere Vereinzelungsschritte und Wärmebehandlungen benötigen.

Lösung

Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens werden auf der äußeren Umfangsseite eines scheibenförmig bereitgestellten Leichtmetallkerns härtbarer bzw. vergütbarer Stahl aufgebracht. Der so erhaltene Rohling wird anschließend durch einen Umformvorgang zum Hybrid-Zahnrad umgeformt. Vorteilhafterweise kann mit der Erfindung in kostengünstiger Weise ein sehr robustes Hybrid-Zahnrad mit äußerst geringem Gewicht hergestellt werden. Gewichtsintensive Materialien wie härtbarer bzw. vergütbarer Stahl werden nur punktuell dort angeordnet, wo eine große Oberflächenhärte erforderlich ist. In Abb. 1 ist eine mögliche Prozesskette zur Fertigung eines erfindungsgemäßen Hybrid-Zahnrads aus einem hybriden Al-St-Profil dargestellt. Die Halbzeugherstellung durch Verbundstrangpressen ermöglicht die Bereitstellung kontinuierlicher Al-St-Langprofile, die vor dem Schmieden der Hybrid-Zahnräder lediglich einmal vereinzelt werden müssen.

Vorteile

Die Zähne werden stoffschlüssig aufgeschweißt, d.h. der Wärmeeintrag findet im Prozess statt. Die notwendige Kornfeinung erhalten die Bauteile im nachfolgenden Umformprozess. Aufwändige Zerspanung entfällt. Es können beliebige Zahnradkerne endlos hergestellt werden. Auch konkave Formen sind möglich.

Anwendungsbereiche

Anwendbar ist die Technologie für die Herstellung von Hybrid-Zahnrädern, wie bspw. gerad-, schräg- oder pfeilverzahnte Stirnräder, die in den Bereichen Automobilbau, Schiffbau, allgemeiner Maschinenbau, Luft- und Raumfahrt etc. einsetzbar sind.

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