Materialen voor aandrijfassen in de automobielindustrie
Aandrijfassen in de motorsport worden onder extreme omstandigheden gebruikt en krijgen te maken met zaken als heftige koppelpieken, snelle belastingwisselingen en agressieve veringdynamica, die allemaal leiden tot zeer specifieke en veeleisende faalpatronen. Defecten aan de aandrijfas zijn doorgaans het gevolg van een of meer van de volgende oorzaken:
1. Torsiespanning
2. Vermoeidheidsscheuren
3. Overmatige schokken
Door gebruik te maken van geavanceerde legeringen, gecontroleerde warmtebehandelingen en nauwkeurige toleranties wordt duurzaamheid onder extreme belastingen gegarandeerd. In combinatie met regelmatige inspecties dragen deze maatregelen bij aan het vroegtijdig opsporen van slijtage en het behoud van de betrouwbaarheid onder zware raceomstandigheden.
De meest voorkomende oorzaken van materiaalgerelateerde defecten
1. Torsiespanning (draaispanning)
- Er is sprake van torsieoverbelasting wanneer plotselinge torsiepieken de afschuifsterkte van het materiaal overschrijden, wat leidt tot torsievervorming of breuk, met name bij lichtgewicht of onvoldoende ontworpen assen.
- Cyclische torsievermoeidheid ontstaat in de loop van de tijd doordat herhaalde torsiebelastingen microscheurtjes veroorzaken, die zich geleidelijk uitbreiden en onder raceomstandigheden tot catastrofaal falen leiden.
Hoge torsiesterkte: defecten aan de aandrijfas zijn vaak het gevolg van plotselinge koppelpieken en cyclische torsiebelastingen.
Onze hoogwaardige staalsoorten, zoals BÖHLER W460, zijn speciaal ontwikkeld om een uitzonderlijke torsiesterkte en kerntaaiheid te bieden. Dankzij deze eigenschappen kan het materiaal extreme torsiebelastingen opvangen zonder te barsten of te vervormen, waardoor het bij uitstek geschikt is voor veeleisende toepassingen in de motorsport.
2. Vermoeidheidsscheuren
- Ontstaat door herhaalde spanningscycli, waarbij microscopisch kleine scheurtjes ontstaan op spanningsconcentratiepunten zoals oneffenheden in het oppervlak of inwendige insluitsels, wat uiteindelijk tot breuk leidt.
- Vermoeidheid door hoge cycli is met name van cruciaal belang in de motorsport, aangezien aandrijfassen voortdurend worden blootgesteld aan torsie- en buigbelastingen die het materiaal na verloop van tijd geleidelijk verzwakken – zelfs als de piekspanningen onder de vloeigrens blijven.
Vermoeidheidsscheurvorming: ontstaat vaak bij interne insluitsels of bij te broze microstructuren onder cyclische belasting.
De hoogwaardige staalsoorten van Böhler worden veredeld door middel van:
VAR (vacuümbooghergieten)
Dit proces zorgt voor een hogere zuiverheid en consistentie van het materiaal. Staalsoorten zoals BÖHLER W460, met een gecontroleerd hardheidsbereik van 48–57 HRC, bieden de ideale balans tussen sterkte en vervormbaarheid, waardoor scheurvorming tot een minimum wordt beperkt en de levensduur van de aandrijfas in raceomgevingen wordt verlengd.
2. Overmatige schokken
- Plotselinge schokbelastingen, bijvoorbeeld door ruw schakelen of het raken van stoepranden, kunnen de taaiheid van de aandrijfas te boven gaan, wat kan leiden tot scheuren of volledige breuk, vooral bij materialen met een lage ductiliteit.
- Door schokken veroorzaakte spanningsconcentraties treden vaak op bij geometrische overgangen of oppervlaktefouten, waar plotselinge krachtinwerkingen onder raceomstandigheden bij hoge snelheden tot plaatselijke breuken leiden.
Overmatige stoten/schokken: plotselinge krachtinwerkingen kunnen bij materialen met een lage taaiheid leiden tot brosse breuken of plaatselijke defecten.
Onze hoogwaardige staalsoorten, zoals BÖHLER W460, zijn zo ontworpen dat ze een uitgebalanceerde combinatie bieden van hoge sterkte en hoge taaiheid. Hierdoor kunnen aandrijfassen onverwachte schokken en dynamische belastingen opvangen zonder te barsten, wat zorgt voor duurzaamheid en betrouwbaarheid in veeleisende raceomstandigheden.
Download onze OnePager voor meer informatie: