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Tuesday, September 20, 2022, TZ 4 und TZ 5 2:30 PM Moderne Schweißverfahren - Widerstandsschweißen |
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Integration technischer Oberflächen in die FEM Simulation von Widerstandsschweißprozessen |
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Martin Baumgarten* / TU Dresden
Professur für Fügetechnik und Montage, Deutschland Uwe Füssel / Technische Universität Dresden, Institut für Fertigungstechnik, Professur für Fügetechnik und Montage, Deutschland Johannes Koal/ Technische Universität Dresden, Institut für Fertigungstechnik, Professur für Fügetechnik und Montage, Deutschland Jörg Zschetzsche/ Technische Universität Dresden, Institut für Fertigungstechnik, Professur für Fügetechnik und Montage, Deutschland |
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Das Widerstandspressschweißen ist durch die Umwandlung elektrischer Energie in Wärme gekennzeichnet. Dieser Umwandlungsprozess wird maßgeblich durch die Kontaktwiderstände bestimmt. Daher ist in numerischen Prozesssimulationen die Implementierung der Kontaktwiderstände notwendig. Bisher werden die Kontakte in FEM-Simulationen idealisiert, indem nur die Temperatur- und Kontaktdruckabhängigkeit erfasst werden. Die Eigenschaften technischer Oberflächen: Rauheit der Oberflächen, variierende Dicke und Eigenschaften der Oberflächenschichten und -filme, Form- und Lagetoleranzen sowie Verschleiß der Elektroden werden vernachlässigt. Dieser Beitrag zeigt die Integration technischer Oberflächen in aktuelle Simulationsmodelle. Der Einfluss der Rauheit auf die Erwärmung der Fügezone wird beispielhaft bewertet. Dabei wird auf die mechanischen und thermoelektrischen Vorgänge der Fügezone sowie deren Wechselwirkungen eingegangen. Der Einfluss wird anhand des Buckel- und Punktschweißens, sowie für mittelfrequente Inverter- und Kondensatorentladungsstromquellen ausgewertet. Ziel ist die Bewertung der detaillierten Modellierung von technischen Oberflächen in Simulationsmodellen. |