Experimentelle und numerische Untersuchungen zum Festwalzen von Radsatzwellen

Die Reduktion der ungefederten Masse von Radsatzwellen bei Schienenfahrzeugen ist ein wichtiges Entwicklungsziel zur Steigerung der Effizienz, zur Reduktion der dynamischen Belastung im Betrieb und somit zur Reduktion des Rad-Schiene Verschleißes. Einen wichtigen Beitrag dazu kann das Festwalzen der Radsatzwelle leisten. Dabei wird durch kontrolliertes Plastifizieren in einem Bearbeitungsschritt die Oberflächenrauheit reduziert, die Randschicht kaltverfestigt und entsprechend Druckeigenspannungen eingebracht. Um das volle Potential auszuschöpfen und trotzdem eine sichere Auslegung zu gewährleisten ist es nötig die Prozessanwendung im Detail zu untersuchen. Die durch den Prozess resultierenden Modifikationen werden experimentell untersucht und die Ergebnisse in diesem Artikel vorgestellt. Die Einschränkungen der Eigenspannungsmessungen in die Tiefe werden durch eine numerische Simulation des Festwalzprozesses ergänzt. Der Einfluss von Festwalzparametern wird systematisch untersucht und erste Optimierungsvorschläge vorgestellt.