Im Rahmen des Projektes sollen die bestimmenden Rahmenbedingungen ermittelt werden, um eine optimale Oberflächenvorbearbeitung (Rauigkeit, Materialanteil) zu erzeugen, um die Anforderungen an Rückhaltevolumen pro Funktionsflächengröße zu erfüllen, eine gezielte Erhöhung/Senkung des Reibungskoeffizienten zu erzeugen, die Auswirkung auf Toleranzen und Geometrien der bearbeiteten Oberfläche/Bauteile zu ermitteln und die optimale Glattwalzkraft in Zusammenhang mit Strukturierkraft zu ermitteln.

Das Ziel des geplanten Vorhabens ist es, die Schwingfestigkeitssteigerung von Schweißverbindungen aus normal- und hochfesten Stählen und Aluminiumlegierungen durch Festwalzen zu belegen.  Dabei werden die Werkstoffe S355J2, S690QL und EN AW-5083 betrachtet.  Es soll eine Quantifizierung und Ableitung handhabbarer Regeln und eine Analyse aller maßgeblichen Einflüsse einschließlich der Stabilität der Druckeigenspannungen erfolgen.  Der Fokus liegt dabei auf experimentellen Untersuchungen.

Im Rahmen des Projektes soll ein definierter Eintrag von Druck auf die Oberfläche des Bauteils mittels einer mechanisch/hydraulisch gelagerten Kugel oder Walze erfolgen.  Dies reduziert Kerbeffekte durch das Einbringen von Druckeigenspannungen, die Kaltverfestigung der Randschichten und das Glätten der Oberfläche und ermöglicht die Anwendung von höherfesten Stählen, eine hohe Automatisierbarkeit und einen komplett rechnergesteuerten Fertigungsprozess in Kombination mit automatisierten Schweißverfahren.

Im Rahmen des Projektes soll ein Werkzeugkonzept zum Strukturrollieren von Radialgleitlagern ausgelegt und umgesetzt, ein Ultraschall-Schwingsystem zur Strukturierung von Radialgleitlagern entwickelt und implementiert, ein Prozess für beide Fertigungsverfahren entwickelt und ausgelegt, strukturierten Probekörpern hergestellt, Erkenntnisse zur Prozessoptimierung abgeleitet und Serienfertigungskonzepte erarbeitet werden.

Das Ziel des Vorhabens war es, die experimentell und numerisch gestützte vollständige Beschreibung der Werkstoffzustände, Eigenspannungen, Verfestigung und Oberflächentopographien in metallischen Komponenten aus Stahl (42CrMo4) und Aluminium (EN AW 5754) nach den Randschichtverfestigungsverfahren Kugelstrahlen und Festwalzen zu untersuchen.  Die Festlegung der Werkstoffe ist nach Absprache mit dem Projektbegleitenden Ausschuss erfolgt.  Damit ist die Absicht verbunden den Ingenieuren und Konstrukteuren der KMUs in Baden-Württemberg ein Prognosetool für eine bessere Werkstoffnutzung zur Auslegung leichterer und dauerfesterer metallischer Bauteile anzubieten.