Ringe sind ringförmige Bauteile, die in einer Vielzahl technischer Systeme auftreten, etwa als Lager- und Dichtflächen, als Verbindungselemente oder zur axialen Sicherung von Komponenten. In der Werkstofftechnik sind sie aus geometrischer wie auch funktionaler Sicht bedeutsam, da ihre Lebensdauer wesentlich durch Spannungsverteilungen, Kontaktbeanspruchungen und Oberflächenzustand bestimmt wird.
Werkstoffseitig kommen Metalle (z.B. gehärtete Stähle, Nichteisenlegierungen), Polymere und Keramiken zum Einsatz. Wichtige Auswahlkriterien sind Ermüdungsfestigkeit unter Umlaufbiegung und Wälzbeanspruchung, Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit sowie Temperaturstabilität. Für dynamisch hoch beanspruchte Ringe, etwa Lauf- und Innenringe von Wälzlagern, werden häufig martensitisch gehärtete, reinheitsoptimierte Stähle mit definierten Rest-Eigenspannungen verwendet.
Ein spezieller Anwendungsfall sind Sicherungsringe, die zur formschlüssigen axialen Fixierung auf Wellen oder in Bohrungen dienen. Hier sind neben der Werkstofffestigkeit insbesondere Elastizität, Kerbschlagzähigkeit und Fertigungstoleranzen relevant, da die Funktion auf elastischer Aufweitung bzw. Stauchung beruht. Oberflächenbehandlungen wie Phosphatierung, Brünierung oder Beschichtungen verbessern Korrosions- und Reibverhalten.
Aus werkstoffmechanischer Sicht sind Ringspannungen, Kerbwirkungen an Nuten sowie Kontaktpressungen an Gegenkörpern zentrale Aspekte. Numerische Methoden (FEM) und bruchmechanische Ansätze werden genutzt, um Risseinleitung und -ausbreitung in hoch belasteten Ringen prognostisch zu bewerten und optimierte Werkstoff- und Geometrieauswahl zu ermöglichen.
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