Direktverschrauben Alu im Schienenfahrzeug-, Anlagen- und Maschinenbau

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B1-IGP


Kernthesen

 

  • Ausführung von Direktverschraubungen in Aluminium als Scher-/Lochleibungsverbindung
  • Traglaststeigerung und Ermüdungssicherheit im Vergleich zu geschweißten Verbindungen
  • Hochwirtschaftliches Fügeverfahren für Aluminiumprofile

Zusammenfassung

Das angestrebte Forschungsvorhaben soll die Traglaststeigerung durch Ausnutzung der Scher-/Lochleibungs-Verbindung sowohl beim statischen Festigkeitsnachweis als auch dem Ermüdungsfestigkeitsnachweis direkt verschraubter Aluminiumbauteile untersuchen.

Im Fokus stehen hierbei Tragfähigkeitsuntersuchungen von fließlochformenden Verschraubungen in Aluminiumprofilen mit Blech- bzw. Wandungsdicken ≥ 3 mm bis etwa 7 mm, wie sie in Aluminiumstrangpressprofilen für Tragwerkskonstruktionen im Schienenfahrzeug-, Anlagen- und Maschinenbau zur Anwendung kommen.

Im hier beantragten Forschungsvorhaben soll im Sinne der Vorlaufforschung mit den zur Verfügung stehenden Laborlösungen die Tragfähigkeit direkt verschraubter Verbindungen sowohl unter statischer als auch schwingender Beanspruchung untersucht werden. Als Forschungsziel soll das vorhandene Defizit einer analytisch geschlossenen Bemessung und die Ermittlung der Tragfähigkeit direkt verschraubter Aluminiumbauteile beseitigt werden.

Ein entscheidender Hinderungsgrund zur Nutzung des wirtschaftlichen Potentials von Direktverschraubungen ist das Fehlen von Bemessungsregeln sowie Tragfähigkeitsnachweisen. Insbesondere kleine und mittelständische Unternehmen (KMU) sowie "Hidden Champions" scheuen aufgrund dieser Unkenntnisse die Investitionen in Anlagentechnik und Automatisierung sowie eine automatisierte Umsetzung in der Produktion.

Dabei ist im Hinblick auf die Prozessketten der Industrie 4.0 diese in vielen Zulieferunternehmen des Maschinenbaus betriebswirtschaftlich sinnvoll.


Projekt

EFB 02/219, IGF 21200BR

Referent: M.Sc. Jörg Ganschow, Fraunhofer IGP Rostock


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