Werkstückhohlräume

Werkstückhohlräume bezeichnet man innere Hohlräume in einem Werkstück, die entweder absichtlich im Entwurf vorgesehen oder durch Herstellprozesse entstanden sind. Typische Formen sind Kavitäten, Kanäle, Röhren oder Poren; sie können als Teil der Funktionsweise dienen oder unbeabsichtigt als Fehlstelle auftreten. Hohlräume beeinflussen Gewicht, Wärmeleitung, Steifigkeit und Montierbarkeit eines Bauteils.

Absichtlich integrierte Hohlräume finden sich häufig in der Konstruktion von Beispielen wie internen Kühlkanälen in Turbinenschaufeln, Schmieröl- oder Fluidkanälen, Kavitäten für Leichtbauprofile oder Speichern für Bauteilfunktionen. In der Praxis können Hohlräume auch zur Aufnahme von Flüssigkeiten, Gasen oder Füllstoffen dienen.

Unbeabsichtigte oder problematische Hohlräume entstehen durch Herstellprozesse wie Gießen, Sintern oder Additive Manufacturing. Ursachen sind Schrumpfung und Lufteinschluss im Gießprozess, Porosität durch unvollständige Füllung oder Gasdiffusion, fehlerhafte Kernherstellung, Ausgasprobleme oder unzureichende Wanddickenkontrolle. Solche Hohlräume können die Festigkeit, Ermüdungslebensdauer, Dichtheit und Wärmeverteilung des Bauteils negativ beeinflussen.

Qualitätssicherung und Prüfung spielen eine zentrale Rolle bei Werkstückhohlräumen. Nicht-zerstörende Prüfverfahren wie Röntgen- oder Computertomografie, Ultraschall und andere bildgebende oder zerstörungsfreie Messmethoden werden eingesetzt, um Größe, Lage und Verteilung von Hohlräumen zu bestimmen. Design- und Fertigungsrichtlinien zielen darauf ab, unerwünschte Hohlräume zu minimieren oder gezielt kontrolliert zu nutzen, je nach Anwendungsfall.