Prozessbewertung

Prozessbewertung oder Machbarkeitsanalyse in der Wärmebehandlung – unnötige Risiken vermeiden bevor es in die Serie geht

Bevor ein Bauteil wärmebehandelt und später zuverlässig eingesetzt werden kann, muss geklärt sein, ob die geforderten Eigenschaften mit dem gewählten Werkstoff, der Bauteilgeometrie und dem vorgesehenen Verfahren sicher erreichbar sind. Genau hier setzt die Machbarkeitsanalyse an. Wir prüfen vorab, ob Härte, Verschleißfestigkeit, Dauerfestigkeit, gewünschte spezifische Eigenschaften wie Randschicht oder Härtetiefen realistisch erzielt werden können. Das Ziel dabei ist, dass das Bauteil Form und Maß stabil bleibt. Das Verhalten der Atome kann nicht immer hundertprozentig vorhergesagt werden. Trotzdem macht es einen Unterschied wie intensiv und genau man sich im Vorfeld mit den Eigenschaften der einzelnen Legierungsbestandteile, der Dimensionen wie Zeit, Temperatur und Abkühlgeschwindigkeit sowie den Herstellungsprozessen und der Qualität des Ausgangsmaterials widmet. Auch die Art und Weise der Chargierung, dem Abschreckmedium sowie der Umspülung der Bauteile beim Abschrecken sind signifikant wichtig.

Grundlagen der Prozessbewertung beziehungsweise der Machbarkeitsanalysen sind beispielsweise das Eisen-Kohlenstoff-Diagramm, aber auch ZTA-Diagramme (Zeit-Temperatur-Austenitisierung-Diagramme) und ZTU-Diagramme (Zeit-Temperatur-Umwandlungsdiagramme). Sie bilden die Basis für die Bewertung der Dimensionen einer Wärmebehandlung. Man spricht auch von den 3 Dimensionen der Wärmebehandlung, das sind die Qualität und Eigenschaften des Ausgangsmaterial, die Temperatur der Austenitisierung sowie die Abkühlgeschwindigkeit und damit die Gestaltung des Gefüges. Mit diesen Dimensionen werden letztendlich die geforderten Eigenschaften ihrer Bauteile eingestellt.

Für unsere Kunden bedeutet das vor allem eines - mehr Planungssicherheit, sichere Serienanläufe und eine gute Widerholgenauigkeit der Prozesse. Eine gute Machbarkeitsbewertung hilft, Anforderungen früh und eindeutig zu bewerten, den passenden Wärmebehandlungsprozess zu deklarieren und Qualitätsrisiken vor dem Serienstart sichtbar zu machen. Dabei liegt der Fokus auf ihren Anforderungen und der gewünschten Funktion ihrer Bauteile. Die Erfahrungen zeigen eindeutig, wie wichtig dokumentierte Anforderungen, Qualitätskontrollen und Best Practices für eine qualitativ hochwertige Durchführung der Wärmebehandlung sind.