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Tuesday, September 20, 2022, Rheinsaal 2:30 PM DVS CAMPUS - Herausfordernde fügetechnische Konstruktionen für den Automobilbau und den Bausektor |
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Entwicklung und Validierung einer Methodik zur anwendungsnahen Beschreibung des Werkzeugverschleißes an Rührreibschweißwerkzeugen |
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Michael Hasieber / TU Ilmenau, Deutschland P. Rudel / TU Ilmenau, Deutschland N. Michael*/ TU Ilmenau, Deutschland S. Thomsen/ TU Ilmenau, Deutschland J.P. Bergmann/ TU Ilmenau, Deutschland |
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Die zunehmende Nachfrage von Aluminiumanwendungen im Rahmen der Elektromobilität stellt erhöhte Anforderungen an die eingesetzte Fügetechnik. Vor diesem Hintergrund findet das Rührreibschweißen aufgrund der hervorragenden mechanischen Schweißnahteigenschaften zunehmend Anwendung. Allerdings ist dieses Festphasen Fügeverfahren mit verfahrensspezifischen Herausforderungen verbunden, wobei auf wie vergleichsweise hohen Prozesskräfte und den verfahrensbedingten Werkzeugverschleiß hingewiesen sei. Bei letztgenanntem führen tribologische Wechselwirkungen zwischen Werkzeug und Werkstück zu geometrischen Abweichungen an Schulter und Schweißstift. Die daraus resultierenden Folgen können schließlich zu Einschränkungen bei der erreichbaren Schweißnahtqualität und dem vorzeitigen Versagen des Werkzeuges führen. Die Ermittlung geometrischer Abweichungen am Rührreibschweißwerkzeug erfolgt derzeitig durch Wiegen und unter Anwendung der Lichtmikroskopie, bei denen eine aussagekräftige Bewertung zum Materialverlust nur bedingt möglich ist. Im vorliegenden Beitrag erfolgte daher die Entwicklung einer kmU-relevanten Methodik zur schnellen und dreidimensionalen Charakterisierung des Verschleißes an Rührreibschweißwerkzeugen, um so eine aussagekräftige und ortsaufgelöste Bewertung zu treffen und gleichzeitig Bereiche mit signifikantem Verschleiß abzuleiten. Dazu wurde ein System auf dem Prinzip der Lasertriangulation entwickelt und mit gängigen Messmethoden aus dem Stand der Technik validiert. |