Effizientes Finishing mit piezoelektrischem Oberflächenhämmern

Das maschinelle Oberflächenhämmern (OFH) ist ein inkrementelles Umformverfahren zur Glättung, Verfestigung und Verdichtung von Oberflächen. Dabei wird mit einem kugelförmigen Hammerkopf kontinuierlich auf die Werkstückoberfläche geschlagen. Das OFH lässt sich als Finishing einer Vielzahl von Werkstücken einsetzen, beispielsweise bei Umform- und Spritzgießwerkzeugen, 3D-gedruckten oder gesinterten Bauteilen, Turbinenschaufeln, Gleitlagern und Vakuumkammern.
Die Wissenschaftler des Fraunhofer IWU entwickeln mit dem piezoelektrischen Oberflächen- hämmern ein Verfahren, das im Vergleich zu konventionellen, pneumatisch und elektromagnetisch betriebenen OFH-Systemen deutlich effizienter und vielfältiger einsetzbar ist. Eine simulations-gestützte System- und Prozessauslegung sowie experimentelle Analysen konnten zeigen: Piezoelektrische OFH-Werkzeuge können die Hämmerfrequenz auf deutlich über 1 000 Hertz erhöhen – das entspricht mindestens einer Verdopplung der Produktivität gegenüber dem aktuellen Stand der Technik.

Darüber hinaus wollen die Wissenschaftler das piezoelektrische OFH auf Industrierobotern einsetzen. Damit lässt sich eine signifikante Senkung der Maschinenstundensätze erreichen, insbesondere im Vergleich zum Einsatz klassischer Großbearbeitungszentren im Großwerkzeugbau.