Peenen bezeichnet eine Gruppe mechanischer Verfahren zur gezielten Veränderung der Randschicht von Bauteilen durch hochdynamische Schlagbeanspruchung. Typisch ist die Einwirkung vieler einzelner Impakte, die lokal plastische Verformung hervorrufen und eine charakteristische Eigenspannungs- und Gefügezustandsänderung in der Oberfläche erzeugen.
Beim klassischen Kugelstrahlen (Shot Peening) treffen Strahlmittelpartikel mit hoher Geschwindigkeit auf die Oberfläche und induzieren druckeigenspannungsdominierte Randschichten. Dies erhöht die Ermüdungsfestigkeit, verzögert Rissinitiierung und -ausbreitung und kann Spannungsrisskorrosion vermindern. Varianten wie Starkes Kugelstrahlen (Severe Shot Peening) zielen zusätzlich auf ausgeprägte Kaltverfestigung und Kornverfeinerung bis hin zu nanokristallinen Oberflächenschichten.
Moderne Verfahren umfassen Spannungsstrahlen als prozessoptimierte Ausprägung des Kugelstrahlens, das Nickel-Kugelstrahlverfahren für spezielle Medien- und Oberflächenkombinationen sowie maschinelles Oberflächenhämmern (z.B. Hammer- oder Ultraschallverdichten), bei denen definierte Schlagwerkzeuge anstelle freier Strahlmittel eingesetzt werden. Strahlfreie Varianten wie Laser-Schock-Umformung und Laserstrahlverfestigung erzeugen über kurzzeitige, extrem hohe Druckspitzen ähnliche Eigenspannungszustände ohne Partikelkontakt.
Wesentliche Kenngrößen des Peenens sind Impuls und Energie der Einwirkungen, Überdeckungsgrad, Eindringtiefe der induzierten Druckeigenspannungen, Oberflächenrauheit und mögliche Gefügeumwandlungen. Die Prozessauslegung erfordert eine enge Kopplung von Werkstoffcharakterisierung, Prozesssimulation und zerstörungsfreier Eigenspannungsanalyse, um Ermüdungs- und Korrosionsverhalten unter betriebsnahen Lastkollektiven präzise einstellen zu können.
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