Wie wirkt sich die Kornorientierung von kaltgewalztem Bandmaterial auf die Ermüdungslebensdauer eines Wellenfeder aus?

Wellenfedern werden typischerweise durch Aufwickeln von kantengewickeltem Flachdraht hergestellt. Die Kornstruktur des kaltgewalzten Bandes orientiert sich entlang der Drahtlänge. Beim Zusammendrücken der Feder treten die maximalen Zugspannungen senkrecht zum Kornfluss auf. Wenn das Material erhebliche nichtmetallische Einschlüsse oder entlang der Faserrichtung ausgerichtete „Stränge“ aufweist, können diese als Entstehungsorte für Ermüdungsrisse dienen. Die Verwendung von „intelligenteren“ oder „vakuumgeschmolzenen“ Stählen (wie VIM-VAR) sorgt für eine sauberere Mikrostruktur mit weniger Einschlüssen. Darüber hinaus stellt der Kantenwickelprozess sicher, dass die „gerollten“ Kanten auf dem Außen- und Innendurchmesser liegen, den neutralen Achsen im primären Biegemodus, wodurch das Risiko eines kantenbedingten Ausfalls im Vergleich zu gestanztem Wellscheiben verringert wird.