Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wie hoher Druck Bauteile stabiler macht

08.04.2010
Wenn Kraftstoff in moderne Dieselmotoren eingespritzt wird, müssen die Bauteile enormen Druck aushalten. Dennoch will man dafür möglichst leichte Materialien verwenden.

Um beide Anforderungen unter einen Hut zu bekommen, setzt man die Bauteile einmal unter extrem hohen Druck und verformt damit die Hohlkörper. Durch die Verformung wird in den Materialien eine Spannung erzeugt.

Diese führt dazu, dass die Bauteile einen so hohen Innendruck aushalten können, wie es sonst nur mit erheblich größerem Materialeinsatz möglich wäre. Für das Autofrettage genannte Verfahren berechnen Ingenieure der Universität des Saarlandes, wie sich die einmal verformten Bauteile bei der Weiterverarbeitung verhalten.

Sie präsentieren ihre Simulationen vom 19. bis 23. April auf dem saarländischen Forschungsstand der Hannover Messe (Halle 2, Stand C 44).

Autofrettage ist das französische Wort für Selbstschrumpfung. Es bezeichnet ein Verfahren, bei dem Materialien einem so hohen Druck ausgesetzt werden, dass sie sich unwiederbringlich verformen. "Mit einer ölhaltigen Flüssigkeit wird in den Bauteilen ein Innendruck von mehreren Tausend Bar erzeugt. Dieser verformt die Bauteile so stark, dass sie danach selbst unter Spannung stehen", sagt Dirk Bähre, Professor für Fertigungstechnik der Universität des Saarlandes. Die Materialien würden dadurch fester und weniger anfällig für Risse. Zugleich werde aber die Weiterverarbeitung anspruchsvoller.

"Wenn man einzelne Schichten dieser Materialien wieder abträgt oder Löcher für Leitungen durchbohrt, kann dies die Eigenspannung stark verändern und zu nachträglichen Verformungen führen", sagt der Saarbrücker Ingenieur. Er entwickelt mit seinen Mitarbeitern daher Modelle, mit denen vorausberechnet werden kann, wie sich die Bauteile genau verformen und an welchen Stellen zum Beispiel noch mehr Materialien eingespart werden können. "Durch die Simulation der Verformung können die einzelnen Fertigungsschritte besser aufeinander abgestimmt werden", erläutert Bähre. Das verkürze auch die Herstellungszeit und helfe dabei, die Produktionskosten zu senken.

Die Saarbrücker Ingenieure arbeiten bei der Modellierung mit der Firma Maximator aus Zorge (Harz) zusammen, die Hochdruck- und Prüftechnik herstellt und das Autofrettage-Verfahren auf verschiedene Bauteile anwendet. "Diese zukunftsweisende Technologie ist nicht nur für die Autoindustrie interessant, sondern auch für alle großen Hydraulikanlagen zum Beispiel in Raffinerien und der chemischen Industrie", meint Professor Bähre. Mit seinem Forscherteam entwickelt er für verschiedene Anwendungen Konstruktions- und Fertigungsrichtlinien. In gemeinsamen Industrieprojekten kann er damit auch mittelständischen Firmen helfen, die keine eigene Entwicklungsabteilung besitzen, aber dennoch das Autofrettage-Verfahren einsetzen möchten.

Fragen beantworten:

Prof. Dr. Dirk Bähre
Lehrstuhl für Fertigungstechnik der Universität des Saarlandes
Tel. 0681 / 302-3075
E-Mail: d.baehre@mx.uni-saarland.de
Horst Brünnet
Tel. 0681 / 302-58303
Tel. 0511 / 89 497101 (Telefon am Messestand)
E-Mail: h.bruennet@mx.uni-saarland.de

Friederike Meyer zu Tittingdorf | idw
Weitere Informationen:
http://www.lft.uni-saarland.de
http://www.uni-saarland.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Advanced Materials: Glas wie Kunststoff bearbeiten
18.05.2018 | Karlsruher Institut für Technologie

nachricht Stärkstes Biomaterial der Welt schlägt Stahl und Spinnenseide
17.05.2018 | Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Bose-Einstein-Kondensat im Riesenatom - Universität Stuttgart untersucht exotisches Quantenobjekt

Passt eine ultrakalte Wolke aus zehntausenden Rubidium-Atomen in ein einzelnes Riesenatom? Forscherinnen und Forschern am 5. Physikalischen Institut der Universität Stuttgart ist dies erstmals gelungen. Sie zeigten einen ganz neuen Ansatz, die Wechselwirkung von geladenen Kernen mit neutralen Atomen bei weitaus niedrigeren Temperaturen zu untersuchen, als es bisher möglich war. Dies könnte einen wichtigen Schritt darstellen, um in Zukunft quantenmechanische Effekte in der Atom-Ion Wechselwirkung zu studieren. Das renommierte Fachjournal Physical Review Letters und das populärwissenschaftliche Begleitjournal Physics berichteten darüber.*)

In dem Experiment regten die Forscherinnen und Forscher ein Elektron eines einzelnen Atoms in einem Bose-Einstein-Kondensat mit Laserstrahlen in einen riesigen...

Im Focus: Algorithmen für die Leberchirurgie – weltweit sicherer operieren

Die Leber durchlaufen vier komplex verwobene Gefäßsysteme. Die chirurgische Entfernung von Tumoren ist daher oft eine schwierige Aufgabe. Das Fraunhofer-Institut für Bildgestützte Medizin MEVIS hat Algorithmen entwickelt, die die Bilddaten von Patienten analysieren und chirurgische Risiken berechnen. Leberkrebsoperationen werden damit besser planbar und sicherer.

Jährlich erkranken weltweit 750.000 Menschen neu an Leberkrebs, viele weitere entwickeln Lebermetastasen aufgrund anderer Krebserkrankungen. Ein chirurgischer...

Im Focus: Positronen leuchten besser

Leuchtstoffe werden schon lange benutzt, im Alltag zum Beispiel im Bildschirm von Fernsehgeräten oder in PC-Monitoren, in der Wissenschaft zum Untersuchen von Plasmen, Teilchen- oder Antiteilchenstrahlen. Gleich ob Teilchen oder Antiteilchen – treffen sie auf einen Leuchtstoff auf, regen sie ihn zum Lumineszieren an. Unbekannt war jedoch bisher, dass die Lichtausbeute mit Elektronen wesentlich niedriger ist als mit Positronen, ihren Antiteilchen. Dies hat Dr. Eve Stenson im Max-Planck-Institut für Plasmaphysik (IPP) in Garching und Greifswald jetzt beim Vorbereiten von Experimenten mit Materie-Antimaterie-Plasmen entdeckt.

„Wäre Antimaterie nicht so schwierig herzustellen, könnte man auf eine Ära hochleuchtender Niederspannungs-Displays hoffen, in der die Leuchtschirme nicht von...

Im Focus: Erklärung für rätselhafte Quantenoszillationen gefunden

Sogenannte Quanten-Vielteilchen-„Scars“ lassen Quantensysteme länger außerhalb des Gleichgewichtszustandes verweilen. Studie wurde in Nature Physics veröffentlicht

Forschern der Harvard Universität und des MIT war es vor kurzem gelungen, eine Rekordzahl von 53 Atomen einzufangen und ihren Quantenzustand einzeln zu...

Im Focus: Explanation for puzzling quantum oscillations has been found

So-called quantum many-body scars allow quantum systems to stay out of equilibrium much longer, explaining experiment | Study published in Nature Physics

Recently, researchers from Harvard and MIT succeeded in trapping a record 53 atoms and individually controlling their quantum state, realizing what is called a...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

„Data Science“ – Theorie und Anwendung: Internationale Tagung unter Leitung der Uni Paderborn

18.05.2018 | Veranstaltungen

Visual-Computing an Bord der MS Wissenschaft

17.05.2018 | Veranstaltungen

Tagung »Anlagenbau und -betrieb der Zukunft«

17.05.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Bose-Einstein-Kondensat im Riesenatom - Universität Stuttgart untersucht exotisches Quantenobjekt

18.05.2018 | Physik Astronomie

Countdown für Kilogramm, Kelvin und Co.

18.05.2018 | Physik Astronomie

Wie Immunzellen Bakterien mit Säure töten

18.05.2018 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics