@phdthesis{Thuemmler2009, author = {Th{\"u}mmler, Philipp}, title = {Beschreibung der Vorg{\"a}nge beim Ultraschallkugelstrahlen unter Ber{\"u}cksichtigung der Strahlintensit{\"a}t und der Kugelbewegungen bei Parameter{\"a}nderungen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:co1-opus-6013}, school = {BTU Cottbus - Senftenberg}, year = {2009}, abstract = {Das als Alternative zum konventionellen Kugelstrahlen gesehene Verfahren des Ultraschallkugelstrahlens findet in zunehmendem Maße den Weg in die industrielle Anwendung. Besonders die steigende Komplexit{\"a}t der Geometrien zu verfestigender Bauteile bringt die Forderung mit sich, neuartige Verfestigungsverfahren in den Produktionsprozess zu implementieren. Vorteile, die das Ultraschallkugelstrahlen gegen{\"u}ber dem konventionellen Kugelstrahlen verspricht, sind die beim Strahlen d{\"u}nnwandiger Bauteile sehr vorteilhafte homogene Energieeinbringung und die deutlich bessere Oberfl{\"a}cheng{\"u}te nach der Strahlbehandlung. Es birgt somit Potential, auch Geometrien verfestigen zu k{\"o}nnen, die derzeit nicht kugelgestrahlt werden k{\"o}nnen. Zudem k{\"o}nnte der Aufwand f{\"u}r Vor- und Nachbereitungsschritte deutlich reduziert werden. Um ein grundlegendes Verst{\"a}ndnis f{\"u}r die Vorg{\"a}nge beim Ultraschallkugelstrahlen zu gewinnen, werden umfangreiche Untersuchungen zur Ermittlung der Abh{\"a}ngigkeiten der Strahlintensit{\"a}t von den Strahlparametern durchgef{\"u}hrt. Anhand dieser werden erste R{\"u}ckschl{\"u}sse auf die Kugelbewegung in der Kammer abgeleitet, welche die Wirkungsweise des Verfahrens jedoch nicht vollst{\"a}ndig zu beschreiben verm{\"o}gen. Daher besteht die Notwendigkeit, durch Hochgeschwindigkeitsaufnahmen die Verteilung der Kugelgeschwindigkeitsvektoren erfassbar zu machen. Anhand dieser Werte und daraus abgeleiteter Kenngr{\"o}ßen gelingt es, die Intensit{\"a}t mittels eines Berechnungsmodells f{\"u}r einzelne Parameterkombinationen zu berechnen. Da diese Ergebnisse jedoch nur f{\"u}r idealisierte Strahlanordnungen aussagef{\"a}hig sind, wird ein Simulationsprogramm entwickelt, dass f{\"u}r beliebige Kammer- und Bauteilanordnungen die notwenigen Informationen liefert, um die Strahlintensit{\"a}t bestimmen zu k{\"o}nnen. Mit Hilfe der Ergebnisse dieser Arbeit ist es nun m{\"o}glich, mit deutlich geringerem experimentellen Aufwand eine Parameteroptimierung beim Ultraschallkugelstrahlen durchzuf{\"u}hren. Weiterer Vorteil ist, dass {\"u}ber die gesamte Bauteilfl{\"a}che die Verteilung der Kugeleinschl{\"a}ge dargestellt werden kann, womit eine deutlich bessere Erfassung der Wirkungsweise des Verfahrens gegen{\"u}ber der standardisierten Messung mittels Almenprobe m{\"o}glich ist. Es konnte nachgewiesen werden, dass die verfahrensspezifischen Vorteile des Ultraschallkugelstrahlens auch beim Verfestigen von filigranen und komplex geformten Bauteilen in der gew{\"u}nschten Form zum Tragen kommen. Die Verfestigungswirkung kann man dabei im Vergleich zum konventionellen Kugelstrahlen als gleichwertig bezeichnen.}, subject = {Ultraschall; Kugelstrahlen; Verfahrenstechnik; Ultraschallkugelstrahlen; Strahlintensit{\"a}t; Strahlmittelgeschwindigkeit; Kugeleinschlagverteilung; Verfestigung; Ultrasonic shot peening; Peening intensity; Peening media velocity; Distribution of peening media indentations; Strain hardening}, language = {de} }