TY  - CONF
A1  - Schröpfer, Dirk
T1  - Ultraschallunterstütztes Fräsen innovativer metallischer Werkstoffe zur Optimierung von Oberflächenintegrität und Werkzeugverschleiß Neueste Erkenntnisse und Perspektiven im Kontext der Komponentensicherheit
N2  - Der Vortrag behandelt ultraschallunterstütztes Fräsen als innovative Technologie zur Bearbeitung schwer zerspanbarer metallischer Werkstoffe und deren Einfluss auf Oberflächenintegrität, Werkzeugverschleiß und Komponentensicherheit. Ausgangspunkt ist die Herausforderung durch hohe Festigkeit, heterogene Gefüge und Eigenspannungen bei konventioneller und additiver Fertigung (z. B. Ni-, Co-Legierungen, Eisen-Aluminide). Diese Faktoren führen zu erhöhten Prozesskräften, Werkzeugverschleiß und nachteiligen Oberflächeneigenschaften.
Ultraschallunterstützung reduziert Zerspankräfte, stabilisiert Prozesse bei AM-Bauteilen und verbessert die Oberflächengüte durch Einbringung von Druckeigenspannungen. Untersuchungen zeigen: Optimale Amplituden (ca. 4 µm) minimieren Eigenspannungen und Defekte, erhöhen die Ermüdungsfestigkeit und verlängern die Werkzeugstandzeit. Bei Eisen-Aluminiden und DED-Arc-gefertigten Bauteilen konnten deutliche Verbesserungen in Rauheit, Kraftverlauf und Verschleiß erzielt werden. Für Co-/Ni-Legierungen wurde zusätzlich die Wirksamkeit durch Legierungsmodifikation nachgewiesen.
Perspektivisch bietet die Technologie Potenzial für Lebensdauersteigerung hochfester Bauteile, Integration von Oberflächenverfestigung in den Fräsprozess und Reduktion von Nachbearbeitungsschritten. Geplante Projekte adressieren Hochentropielegierungen, Mehrkomponentenwerkstoffe und hybride Fertigungsstrategien. Insgesamt zeigt sich, dass US-Fräsen eine Schlüsselrolle für ressourceneffiziente, sichere und leistungsfähige Komponenten in Leichtbau und Hochtemperaturanwendungen einnehmen kann.
T2  - 4. Wissenschaftliches Forum zur ULTRASONIC-Bearbeitung
CY  - Jena, Germany
DA  - 12.11.2025
KW  - Ultraschallunterstütztes Fräsen
KW  - Oberflächenintegrität
KW  - Werkzeugverschleiß
KW  - Zerspankräfte
KW  - Additive Fertigung (DED-Arc, AM)
KW  - Eisen-Aluminid
KW  - Co-/Ni-Legierungen
KW  - Ermüdungsfestigkeit
KW  - Eigenspannungen
KW  - Lebensdauersteigerung
KW  - Hybridfertigung
KW  - Hochentropielegierungen (MPEA)
PY  - 2025
AN  - OPUS4-65240
LA  - deu
AD  - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany
ER  -