Erhöhen der Schneidenstabilität durch Plasma -Vakuum Behandlung möglich?

[mikromeister]

Diese Frage ist eigentlich nicht auf Messer abgezielt sondern auf ein Maschinenbauteil mit messerähnlicher Geometrie.
Deshalb frage ich euch hier um eure Meinung.

Ich habe im Prinzip 2 Stahlhülsen, die genau passend ineinander gesteckt werden und stirnseitig Laserverschweisst werden.
Der Durchmessser der Hülsen ist 60mm, Länge 20 mm, Wandstärke 0,3mm

Wenn man nun in den Spalt zwischen den Hülsen Gas drückt, verbiegen sich die Hülsen elastisch. (Der tiefere Sinn des ganzen muss hier unerwähnt bleiben)

Die maximale Biegespannung liegt genau in der Schweissnaht. Ungünstig aber nicht zu vermeiden.

Die Rechnung ergibt eine Spannung von über 1000 N/mm, was bei Dauerbelastung sehr viel ist. Ich muss mit dem Material bezüglich Streckgrenze also an die Grenze des Möglichen gehen.
Der Kohlenstoffgehalt darf wegen des Schweissens nicht über 0,2% sein.
Die Härtung/Vergütung muss sehr verzugsarm sein, da die Hülsen vor dem Härten fast fertig auf Passung gearbeitet werden müssen.

Ich habe mir als Lösung gedacht, 16MnCr5 vorvergütet auf 800-900 N/mm2 (Angabe Stahlhändler) zu verwenden und dann das Teil Plasma-Vakuum behandeln.
Laut Härtebetrieb ist eine Oberflächenhärte von 60 HRC bis in 0,6mm Tiefe zu erwarten http://www.plasmatechnik.de/index.html
Meine Wand wird also durchgehärtet.
Wie das Verfahren genau geht weiss ich nicht, es ist aber nicht Plasma-Nitrieren.

Sieht irgend jemand eine bessere Möglichkeit oder hat sonst Anmerkungen zu dem Problem?

Vielen Dank schon mal.

 

[roman]

nun Mikromeister,

Sicherlich eine Interessante Fragestellung die Du da hast.

Allerdings erscheint mir das ganze je einen klar erkennbaren komerziellen Hintergrund zu haben.

Aus diesem Grund wirst Du sicherlich verstehen, dass Know How und Erfahrung nicht einfach etwas ist das man an jeder Ecke mal so eben bekommt. Insbesondere nicht wenn es um ganz spezielle Themen in der Industriellen Entwicklung geht.

Der Aufbau von Know how und Erfahrung hat jedem von uns viel Zeit und Energie gekostet.

Daher hast Du sicherlich Verständnis dafür, dass die Energiebilanz bei komerziellen Projekten und Themen immer eine ausgewogene sein muss, denn auch Du musst im Winter heizen und willst im Sommer in den Urlaub fahren.

Falls Du an einer professionellen Kooperation interessiert bist, kannst Du gerne mit mir persönlich Kontakt aufnehmen.

Ich freue mich auch eine professionelle Zusammenarbeit,

viele Grüße

Roman

 

[mikromeister]

Das Ganze ist derzeit leider nicht mehr als eine Idee, deren kommerzieller Nutzen in den Sternen steht. Es kann auch einfach in die Hose gehen.
Das heisst erst mal basteln, probieren und mit niedrigen Kosten arbeiten.

Ich werde die Sache einfach mal ausprobieren und eine Zugprobe von dem Material messen.
Das Ergebnis sollte dann auch für Messer interessant sein.
Es wäre z.B. eine Möglichkeit, Messer aus jedem beliebigen nicht härtbaren Stahl nach der Politur verzugsfrei zu härten.
Ich habe damit z.B. schon Rollen aus 1.4404 härten lassen und das Ergebnis war gut. Die Farbe war wie brüniert.
0,6mm bedeuten bei einer 20° Schneide eine 3,5mm breite nachschärfbare harte Zone.
Da das Verfahren bei ca. 350°C arbeitet wäre sogar die Festigkeit des Grundwerkstoffes wenig beeinträchtigt.