Für die Herstellung von Blechbauteilen ist das Hochgeschwindigkeitsscherschneiden (HGSS) eine ökonomisch und ökologisch relevante Alternative zu konventionellen Schneidverfahren wie dem Normal- oder Feinschneiden. Abhängig vom Werkstoff und den Prozessparametern wird das Gefüge in der Schneidzone erheblich beeinflusst. Die resultierenden HGSS-Oberflächen zeichnen sich durch eine hohe Härte, geringen Kanteneinzug und geringe Rauheit aus und weisen nahezu keinen Grat auf. Das HGSS-Verfahren hat daher hohes Potenzial zur Erzeugung von Oberflächen, die ohne weitere mechanische, thermische oder thermochemische Nachbearbeitungsschritte direkt als Funktionsflächen eingesetzt werden können. Neben der Oberflächenqualität sind für technische Anwendungen oft auch die Ermüdungseigenschaften relevant, die aber bisher jedoch kaum für HGSS-Oberflächen im Fokus der wissenschaftlichen Forschung standen.
In diesem Beitrag werden Untersuchungen an der hochgeschwindigkeitsschergeschnittenen Aluminiumlegierung EN AW-5754 zur Ermüdungsbeständigkeit im High-Cycle Fatigue (HCF) Bereich vorgestellt. Der Fokus lag dabei auf dem Zusammenhang zwischen den HGSS-Prozessparametern, der resultierenden Mikrostruktur und den Oberflächeneigenschaften. Dafür wurde ein normalgeschnittener mit einem HGSS-Zustand, bei dem zusätzlich der Schneidspalt variiert wurde, verglichen. Neben der Mikrostruktur wurden die Oberflächenrauheit, der Eigenspannungszustand sowie die Härte analysiert. Die Schwingfestigkeit wurde unter Zug-Zug-Belastung bis zu einer Grenzschwingspielzahl von 10⁷ geprüft. Die Bruchflächenanalyse, der unter Ermüdung versagten Proben, gab Aufschluss über den Ort der Rissinitiierung und den Risspfad. Die Untersuchungen zeigen, dass nicht nur die Oberflächenqualität der Schneidkante durch eine Erhöhung der Schneidgeschwindigkeit deutlich verbessert werden kann, sondern dass auch die HCF-Beständigkeit signifikant gesteigert wird. Zusätzlich wirkt sich eine Reduzierung des Schneidspaltes weiter positiv auf das Ermüdungsverhalten der HGSS-Oberfläche aus.