Lokales Verfestigungsstrahlen: Kritische Bereiche, Grenzen und Maskierungslenkung

Bearbeitungs-, Übergangs- und Ausschlusszonen definieren und anschließend Maskenverschleiß, Vorrichtungsposition, Strahlzugang, örtliche Bewegung und Grenzprüfung qualifizieren

Beim lokalen Verfestigungsstrahlen werden nur zeichnungsdefinierte Bauteilbereiche behandelt; angrenzende Flächen bleiben geschützt oder auf einen freigegebenen Übergang begrenzt. Die technische Aufgabe ist nicht nur die kleinere Fläche. Die tatsächliche Grenze hängt von Maskenposition und -verschleiß, Streustrahlmittel, Strahlwinkel, Abstand, Vorrichtungsbezug und Bewegung ab. Intensität, Bedeckungsgrad, Grenzlage und Schutz der Ausschlussflächen sind deshalb getrennt nachzuweisen.

Was muss die Zeichnung festlegen?

Zeichnungsangabe	Bedeutung	Klärung bei Fehlen
Bearbeitungszone und Bezug	Legt die geforderte gestrahlte Fläche fest	Bemaßte Grenzen durch konstruktionsverantwortliche Stelle einholen
Ausschlusszone	Schützt Gewinde, Passungen, Dichtflächen, Beschichtungen oder empfindliche Merkmale	Klären, ob keine Einschlagspur oder ein tolerierter Übergang verlangt ist
Grenztoleranz	Ermöglicht die Prüfung realer Masken- und Strahlstreuung	Keine interne Toleranz ohne Freigabe erfinden
Übergangsanforderung	Legt fest, ob eine allmähliche Expositionsänderung erforderlich ist	Nicht unterstellen, dass jede Grenze scharf oder allmählich sein muss
Intensität und Bedeckungsgrad	Definiert getrennte Prozess- und Oberflächenabnahmen	Prüfstreifentyp, Bedeckungsgraddefinition und Verfahren benennen
Oberflächen- und Maßgrenzen	Schützt angrenzende Funktionen vor Prozessschäden	Geforderte Rauheit, Verformung, Reinheit oder weitere Prüfungen bestimmen

Tabelle 1. Der Lieferant überführt gelenkte Bauteildaten in Vorrichtung und Bewegung, legt aber die funktionale Grenze nicht selbst fest.

Eine Grenze an einem hoch beanspruchten Übergang kann eine Konstruktionsprüfung erfordern. Daraus folgt jedoch kein allgemeines Verbot scharfer Grenzen. Die konstruktions- oder reparaturverantwortliche Stelle entscheidet über Beginn, Ende und gegebenenfalls Übergangsband.

Wie verändern Masken die tatsächlich behandelte Fläche?

Eine Maske blockiert direkte Einschläge, wirft aber zugleich einen Schatten in die Sollzone. Gestreute Partikel können die Maskenkante überschreiten. Dicke, Kantenform, Spalt, Befestigung, Erosion und Rückprall beeinflussen daher sowohl Unterbedeckung als auch unbeabsichtigte Einschläge.

Maskenwerkstoff wird hinsichtlich Haltbarkeit, Verunreinigung und Entfernbarkeit qualifiziert. Bauteilbezug sowie Prüf- oder Austauschgrenze werden festgelegt. „Klebeband an der Linie anbringen“ ist ohne gelenkten Werkstoff, Methode und Toleranz keine wiederholbare Arbeitsanweisung.

Welche Anlagen- und Bewegungsgrößen bestimmen die Grenze?

Lenkungselement	Frage der Qualifizierung	Serienprüfung
Maske	Überstehen Werkstoff, Dicke und Kante die Exposition ohne Verunreinigung oder Bewegung?	Identität, Position, Zustand und freigegebene Verschleißgrenze
Vorrichtung und Bezüge	Wiederholt das Bauteil seine Lage zu Maske und Strahl?	Richtige Vorrichtung, Auflage, Einspannung und Positionsbestätigung
Düse oder Wurfbild	Erreicht die qualifizierte Wirkzone alle geforderten lokalen Merkmale?	Konfiguration, Abstand, Ausrichtung und physischer Zustand
Programmierte Bewegung	Sind Geschwindigkeit, Bahn, Überlappung, Indexierung und Richtung repräsentativ?	Freigegebene Programmrevision und vollständiger Zyklus
Strahlmittelzufuhr	Bleiben Intensität und Wirkzone entlang der lokalen Bahn stabil?	Strahlmittelzustand, Durchsatz und anwendbare Anlagenparameter
Prüfung	Sind Mitte, Rand, Übergang und Ausschlusszone unterscheidbar?	Freigegebenes Verfahren zur Prüfung von Bedeckungsgrad und Grenzlage mit geforderten Aufzeichnungen

Tabelle 2. Die Grenze entsteht gekoppelt aus Bauteillage, Schutz, Strahlmittelstrom und programmierter Exposition.

Bei pneumatischer Bearbeitung verändern Düsenabstand und -winkel Wirkzone und Schatten. Beim Schleuderrad ist die Lage des Bauteils zum Wurfbild entscheidend. Beide Verfahren sind nicht automatisch austauschbar; der Serienaufbau muss der qualifizierten Konfiguration entsprechen.

Wie werden Intensität und Bedeckungsgrad lokal geprüft?

Anwendbarer Almen-Streifen, Halter und Sättigungsverfahren verifizieren die standardisierte Intensitätsbedingung an definierten repräsentativen Positionen. Sie belegen keinen Zugang und keinen Bedeckungsgrad an einem verdeckten Bauteilmerkmal.

Der Bedeckungsgrad wird auf der geforderten Bauteilfläche bewertet. Zu prüfen sind Mitte, am schlechtesten zugängliches Merkmal, Grenze und gegebenenfalls Übergang. Ein indirektes Fluoreszenz- oder Tracerverfahren benötigt Freigabe, Qualifizierung und Korrelation zur maßgebenden direkten Abnahmegrundlage.

Wie wird die Grenzlage dokumentiert?

Der Prüfplan nennt Bezug, Mess- oder Beobachtungsverfahren, gegebenenfalls Vergrößerung und Beleuchtung, Stichprobe, Toleranz, Aufzeichnungsform und Freigabeverantwortung. Fotos oder Koordinaten sind nur bei Forderung und Rückverfolgbarkeit nützlich und ersetzen nicht allgemein das zeichnungsdefinierte Verfahren.

Ist der Eigenspannungs- oder Rauheitsgradient nahe der Grenze konstruktiv relevant, wird diese Reaktion mit geeignetem Verfahren qualifiziert. Der Bedeckungsgrad quantifiziert weder Betrag noch Tiefe der Eigenspannung.

Welche Abweichungen erfordern eine Produktsperre?

Beobachtung	Mögliche Ursache	Kontrollierte Reaktion
Unzureichender Bedeckungsgrad am Maskenrand	Maskenschatten, ungünstiger Winkel oder zu geringe Bahnüberlappung	Sperren und Zugang, Bahn sowie qualifizierte Maskenposition prüfen
Einschlagspuren jenseits der Ausschlussgrenze	Spalt, Verschleiß, Bewegung der Maske oder Streustrahlmittel	Empfindliche Fläche prüfen und freigegebenen Maskierungszustand wiederherstellen
Grenze verschiebt sich zwischen Teilen	Bezug, Auflage, Spannung oder Maskenverschleiß sind instabil	Produktion stoppen, Vorrichtungsfähigkeit und betroffene Lose prüfen
Richtige Intensität bei unzureichender lokaler Bedeckung	Almen-Position bildet Bauteilzugang nicht ab	Bauteilspezifischen Zugangs- und Bedeckungsgradnachweis ergänzen
Maskenrückstand oder eingebetteter Fremdstoff	Ungeeignete Maske oder Reinigung	Freigegebenen Werkstoff verwenden und Verunreinigung bewerten
Wiederholung als Korrektur vorgeschlagen	Kumulative örtliche Exposition ist unbekannt	Ausdrückliche Nacharbeitsbefugnis und neuen Prüf- und Freigabeplan einholen

Tabelle 3. Eine Grenzabweichung wird untersucht, bevor zusätzliche Exposition erwogen wird.

Betroffene Lose seit der letzten zulässigen Masken-, Vorrichtungs- und Programmprüfung werden bestimmt. Tatsächliche Maske, Einstellungen, Alarme und Prüfbelege bleiben erhalten. Eine funktionale oder ausgeschlossene Zone benötigt gegebenenfalls eine technische oder kundenseitige Entscheidung.

Wie wird der lokale Prozess qualifiziert?

1. Zeichnung, Bearbeitungsplan, Normen und Kundenvorgaben festlegen.
2. Produktionsrepräsentative Anlage, Strahlmittel, Vorrichtung, Maske und Geometrie auswählen.
3. Ungünstigste geforderte Zone und empfindlichste Ausschlussgrenze prüfen.
4. Standardisierte Intensität und bauteilspezifischen Bedeckungsgrad getrennt verifizieren.
5. Oberfläche, Maße, Reinheit und Übergangsreaktion bei Forderung bestätigen.
6. Konfiguration, Serienprüfungen, Verschleißgrenzen, Aufzeichnungen und Änderungsauslöser freigeben.

Änderungen an Maskenwerkstoff, Dicke, Bezug oder Verschleißgrenze können ebenso bedeutsam sein wie eine Düsen- oder Programmänderung. Die Wirkung wird vor Wiederaufnahme der Produktion bewertet.

Was gehört in eine Anfrage?

Benötigt werden Teil und Zeichnungsrevision, Werkstoff und Wärmebehandlung, Eingangsoberfläche, bemaßte Bearbeitungs-, Übergangs- und Ausschlusszonen, Normen, Intensität und Prüfstreifentyp, Bedeckungsgraddefinition, Oberflächen- und Maßgrenzen, Menge, Loslogik und Aufzeichnungen. Bei komplexer Grenze sind CAD-Daten oder markierte Zeichnung hilfreich.

SP Center kann Machbarkeit prüfen und Vorrichtungs- sowie Prozessnachweise vorschlagen. Fehlende funktionale Grenzen oder Freigabeverantwortung sind durch Konstruktion oder Kunde zu klären.

Häufig gestellte Fragen

Was ist lokales Verfestigungsstrahlen?

Es behandelt zeichnungsdefinierte Flächen, während angrenzende Zonen ausgeschlossen bleiben oder nur den freigegebenen Übergang erhalten. Intensität, Bedeckungsgrad, Strahlmittel, Anlage, Bewegung und Aufzeichnungen bleiben vollständig zu qualifizieren.

Ist lokales Strahlen dasselbe wie manuelles Punktstrahlen?

Nein. Lokal beschreibt die Bearbeitungsfläche, nicht automatisch ein zulässiges Verfahren. Handstrahlen oder ein anderes Verfahren ist nur erlaubt, wenn die maßgebenden Forderungen und die Qualifizierung es freigeben.

Muss eine Bearbeitungsgrenze immer scharf sein?

Nein. Die konstruktions- oder reparaturverantwortliche Stelle legt Grenze, Übergang und Toleranz fest. Der Lieferant darf bei fehlenden Angaben weder eine scharfe Kante noch einen Verlauf erfinden.

Wie wird die Grenze geprüft?

Geforderte, Übergangs- und Ausschlusszonen werden mit freigegebener Methode und Zeichnungsbezug bewertet. Sicht-, Vergrößerungs-, Foto- oder qualifizierte Tracernachweise gelten nur nach dem maßgebenden Plan.

Belegt ein Almen-Streifen den lokalen Bedeckungsgrad?

Nein. Die Almen-Intensität kennzeichnet den standardisierten Strahl an der Prüfposition. Bauteilzugang, Bedeckungsgrad und Grenzlage benötigen getrennte Nachweise.

Kann Klebeband allein den Prozess definieren?

Nein. Eine Maske ist nur ein Lenkungselement. Werkstoff, Dicke, Position, Verschleiß, Befestigung, Verunreinigungsverhalten, Vorrichtungsbezug und Strahlschatten müssen qualifiziert sein.

Wann ist eine Requalifizierung zu bewerten?

Änderungen an Bearbeitungszeichnung, Geometrie, Maske, Vorrichtung, Anlage, Düse oder Rad, Strahlmittel, Programm, Bewegung, Beladung, Prüfverfahren oder Oberflächenfolge werden auf ihre Wirkung geprüft.

Welche Angaben benötigt eine Anfrage?

Erforderlich sind gelenkte Zeichnung mit Bezügen, Bearbeitungs-, Übergangs- und Ausschlusszonen, Werkstoff und Wärmebehandlung, Oberfläche, Intensität, Bedeckungsgrad, Oberflächen- und Maßgrenzen, Normen, Menge und Aufzeichnungen.

Die wichtigsten Punkte

• Lokales Verfestigungsstrahlen wird durch gelenkte Zonen und nicht durch eine beiläufige Punktbearbeitung definiert.
• Maskenschatten und Streustrahlmittel können die reale Grenze in entgegengesetzte Richtungen verschieben.
• Vorrichtungsbezug, Wirkzone und Bewegung bleiben in der qualifizierten Konfiguration.
• Almen-Intensität belegt keinen örtlichen Bedeckungsgrad am Bauteil.
• Grenze, Übergang und Ausschlussflächen benötigen eine freigegebene Prüfgrundlage.
• Wiederholte Exposition benötigt ausdrückliche Nacharbeitsbefugnis.

Weiterführende Leitfäden von SP Center

• Maskierung beim Verfestigungsstrahlen
• Vorrichtungen für das Verfestigungsstrahlen
• Bedeckungsgrad prüfen

Technische Quellen

1. SAE AMS2430U: Shot Peening, revised April 2018

2. SAE ARP7488: Peening Design and Process Control Guidelines, issued January 2018

3. SAE J442_202602: Tools for Peening Intensity Determination and Verification, revised February 2026

4. SAE J443_202512: Procedures for Determining and Verifying Peening Intensity, revised December 2025

5. SAE J2277_202301: Shot Peening Coverage Determination, revised January 2023

Hinweis zu Normen: Maßgebend sind die vollständigen Fassungen aus Zeichnung und Vertrag. Dieser Leitfaden erzeugt weder Bearbeitungsgrenze noch Toleranz oder Nacharbeitsfreigabe.

Autor: Paweł Kmieć

Besprechen Sie eine lokale Bearbeitungsanforderung: +48 519 772 773 | [email protected]