From Single Production Step to Entire Process Chain – the Global Approach of Distortion Engineering

Abstract

Minimizing or even avoiding of heat treatment distortion is one of the key factors in the machine industry. Although known as a multi-parameter problem, in the past investigations had focused on single effects or isolated steps in a process chain only. For example segregation patterns in raw materials, forming technologies, machining parameters and quenching was subject of intensive research. A new global approach, treating distortion as a system attribute, analyses the entire process chain from steelmaking to heat treatment. Optimizing distortion by this new methodology is called “Distortion Engineering”, which is the name of the corresponding Collaborative Research Center, established by the Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) at the University Bremen in 2001. The investigation of “distortion potential” and application of “compensation potential” of different manufacturing steps will lead to an intelligent control of distortion and future improvements in profitability of production. Vom einzelnen Fertigungsschritt zur vollständigen Prozesskette – der globale Ansatz des Distortion Engineering Die Verringerung oder Vermeidung von Verzug ist für den Maschinenbau von entscheidender Bedeutung. Obwohl bekannt ist, dass Verzug von einer Vielzahl von Einflussgrößen bestimmt wird, haben sich Untersuchungen bisher auf Einzelaspekte oder einzelne Schritte einer Prozesskette beschränkt. So waren z. B. Seigerungserscheinungen in Halbzeugen, Umformverfahren, Zerspanparameter und das Abschrecken Gegenstand intensiver Forschungsarbeiten. Ein neuer globaler Ansatz, der von Verzug als einer Systemeigenschaft ausgeht, behandelt die vollständige Prozesskette von der Stahlherstellung bis zur Wärmebehandlung. Die Optimierung des Verzugsverhaltens mit dieser neuen Vorgehensweise wird als „Distortion Engineering”︁ bezeichnet. Dies ist gleichzeitig der Name eines Sonderforschungsbereiches, den die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) im Jahr 2001 an der Universität Bremen eingerichtet hat. Die Ermittlung des „Verzugspotenzials”︁ und die Anwendung des „Kompensationspotenzials”︁ verschiedener Fertigungsschritte werden zu einer intelligenten Beherrschung der Verzugsproblematik führen und künftig die Wirtschaftlichkeit der Fertigung verbessern.