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| Abstract No.: |
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Scheduled at:
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Wednesday, September 21, 2022, TZ 3 11:30 AM
Stahlbau - Hochleistungsverfahren II
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| Title: |
Konturnahes Auftragschweißen mit dem Lichtbogen - Einsatzmöglichkeiten für additive Knotenstrukturen im Bauwesen
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| Authors: |
Robert Lau* / Fraunhofer IAPT, Deutschland
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| Abstract: |
Der konstruktive Einsatz von nachwachsenden Rohstoffen wie Bambus bietet sehr große Potentiale in Bezug auf klimaneutrale Bauweisen. Die Verbindung von Bambusrohren bei größeren Tragwerkstrukturen birgt jedoch viele Herausforderungen, da kein Rohr dem anderen gleicht. Aktuelle Verbindungsansätze schwächen oftmals die Rohre, sodass die Zuverlässigkeit der Verbindung gesenkt wird. Der Einsatz vom Lichtbogenverfahren ermöglicht hingegen die additive Herstellung anpassungsfähiger und belastungsfähiger Knotenstrukturen aus Edelstahl, welche optimal auf die Anzahl und die jeweiligen Durchmesser der Rohre angepasst sind. Mit gepulstem Lichtbogen werden dabei auch filigrane Wandstärken mit reduziertem Energieeintrag realisiert. Das Gewicht der Knotenstrukturen ist dadurch gering und die Oberfläche zeigt im Vergleich zu bisherigen additiven Strukturen mit dem Lichtbogen-Auftragschweißen eine hohe Qualität auf, welche für den Einsatz mit Bambus nicht mechanisch nachbearbeitet werden muss. Die benötige geometrische Vielseitigkeit der Knotenstrukturen wird durch multidirektionale Aufbaustrategien ermöglicht. Schweißabfolgen in unterschiedlichen räumlichen Orientierungen werden für die gewünschte Gestalt miteinander kombiniert. Für die maximale Flexibilität wird hierbei ein Roboter für die Bauteilhandhabung unter einem feststehenden Schweißbrenner genutzt. Die entwickelten Knotenstrukturen für das Anwendungsbeispiel Bambus zeigen einen vielversprechenden und alternativen Lösungsansatz im Bauwesen mit einer guten Übertragbarkeit auf weitere Materialkombinationen.
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