Einseitiges Widerstandselementschweißen für die stahlintensive Mischbauweise

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V21-Haak


Kernthesen

  • Weiterentwicklung und Qualifizierung des Widerstandselementschweißens
  • Ermittlung der Prozessparameter und –grenzen bei einseitiger Zugänglichkeit zur Fügestelle
  • Charakterisierung der mechanisch-technologischen Verbindungseigenschaften

Zusammenfassung

Das Widerstandselementschweißen (WES) ist ein thermisch-mechanisches Fügeverfahren, welches Mischverbindungen zwischen NE-Werkstoffen (z.B. Aluminium, FKV) und Stahlwerkstoffen ermöglicht. Unter Verwendung eines zuvor in das NE-Werkstoffbauteil eingebrachte Hilfsfügeteil wird eine stoffschlüssige Verbindung mit der Stahlbasislage erreicht und der NE-Verbundpartner mittels Form- und Kraftschluss angebunden.

Der Beitrag befasst sich mit der experimentellen Untersuchung und Qualifizierung des Widerstandselementschweißens bei einseitiger Zugänglichkeit zur Fügestelle. Dabei werden die Prozessgrenzen des einseitigen WES im Rahmen einer Machbarkeitsanalyse ermittelt und die entstandene Verbindung hinsichtlich ihrer Ausprägung und mechanischen Eigenschaften charakterisiert. Der Beitrag zeigt u.a. auf, wie sich ein prozesstypischer Stromnebenschluss beim Doppelpunkter-Verfahren sowie entsprechende Maßnahmen zur elektrischen Isolation auswirken, die zur Reduzierung von Nebenschluss beitragen und die Verbindungseigenschaften positiv beeinflussen.

Die Umsetzung der gewonnenen Ergebnisse markiert einen wichtigen Beitrag zur Weiterentwicklung des Widerstandselementschweißens und der wirtschaftlichen Herstellung zukünftiger stahlintensiver Leichtbaustrukturen bei nur einseitiger Zugänglichkeit, wie z.B. die Profilbauweise im Multi-Material-Design.


Referent: Viktor Haak, M.Sc., Laboratorium für Werkstoff- und Fügetechnik, Universität Paderborn


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