Projektdaten

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Kriech- und Relaxationsverhalten von Federstahldrähten in Schraubenfedern

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Sowohl bei statisch als auch zyklisch eingesetzten Federn tritt Relaxation bzw. Kriechen auf, was zum Nichteinhalten der Federfunktion führen kann. Die Ursachen für beide Phänomene sind Kriechprozesse im Material. Kriechuntersuchungen für Federstahldrähte existieren bisher nicht. Damit fehlt eine wichtige Grundlage zur gezielten Verbesserung von Federn bezüglich Relaxation und Kriechen. Der Draht kaltgeformter Federn ist hochfest, stark eigenspannungsbehaftet und wird mit hohen äußeren Belastungen beansprucht. Deshalb haben Federn im Gegensatz zu anderen Maschinenelementen ein ausgeprägtes Niedrigtemperaturkriechverhalten. Das Ziel des Projektes ist, das Kriechverhalten von Federstahldrähten nach verschiedenen Bearbeitungsschritten vorhersagen zu können, um das Produkt Feder bezüglich Relaxations- und Kriechverlusten verbessern und die durch die Verluste auftretenden Probleme vermeiden zu können. Das dazu notwendige Methodenwissen soll ebenfalls im Projekt entwickelt und in einfach nutzbarer Form aufbereitet werden. Es wird das notwendige Basiswissen geschaffen, um die Verfahren zur Federauslegung und -herstellung zu optimieren. Damit wird neben der Optimierung von Federstahldraht und Federn bzgl. Relaxation und Kriechverlusten eine Erhöhung der Bauteilsicherheit, besonders bei Überlastschutz/ Sicherheitstechnik, eine höhere Materialausnutzung und die Verringerung der Anzahl von langwierigen Relaxationsversuchen an Federn erreicht. Die angestrebten Ziele des Projektes sind unternehmensübergreifend und branchenweit nutzbar, und zwar sowohl von Federdrahtherstellern und den Herstellern von kaltgeformten Federn, als auch von der großen Anzahl von Nutzern von technisch hochgenauen Federn. Die deutschen Hersteller von Federn und Federstahldrähten sind überwiegend kmU. Der Verband der Deutschen Federnindustrie (VDFI) mit über 100 Mitgliedsfirmen, davon 75% KMU, vertritt rund 85% der deutschen Federnproduktion.