Abstract No.:	2843
Scheduled at:	Thursday, September 29, 2011, Saal G-1 4:50 PM Maschinenbau
Title:	Simulationsgestützte Entwicklung einer Aluminium-Stahl-Schweißkonstruktion eines Slicermessers für die Lebensmittelverarbeitung
Authors:	Torsten Pfennig* / LFT - BTU Cottbus, D Martin Degen / LFT - BTU Cottbus, D Ralf Ossenbrink/ LFT - BTU Cottbus, D Vesselin Michailov / LFT - BTU Cottbus, D Matthias Fleischhauer/ ASTOR Schneidwerkzeuge GmbH, D
Abstract:	In der Industrie werden bereits Al-Stahl Mischverbindungen hergestellt, da sie geringeres Gewicht und erhöhten Korrosionsschutz zum Vorteil haben. Dies ist u. a. durch die kombinierte Löt-Schweißverbindung und stark reduzierten intermetallischen Phasen dank wärmereduzierter Impulslichtbogenverfahren und fester Zink- oder AlSi-Schicht möglich. Jedoch verursachen die unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten von Aluminium und Stahl im Falle einer Schweiß- oder Lötverbindung bleibende plastische Dehnungen in der Fügestelle, die sich wiederum in hohem Verzug widerspiegeln. Um diese abschätzen oder vorhersagen zu können, setzen Ingenieure heute in der Entwicklungsphase häufig rechnergestützte Simulation ein. Die thermomechanische Simulation von Schweißprozessen setzt jedoch ein möglichst genaues Werkstoffmodell voraus, welches die Abhängigkeit der Härte und Festigkeit vom Temperaturverlauf und der Auslagerungszeit beschreibt, sowie ein stabiles mechanisches Modell, die Einspannbedingungen enthaltend. Es soll nun im Rahmen des AiF-Projektes "Verzugs- und Eigenspannungssimulation von Al-Stahl Mischverbindungen" die Seite der numerischen Simulation eines Slicermessers beleuchtet werden. Die Grundlage der Analyse ist eine elastoplastische thermomechanische Simulation, validiert durch Ergebnisse experimentell bestimmter Temperaturen und Verschiebungen, metallographischer Untersuchungen und Härtemessungen an der Wärmeeinflusszone. Es wird außerdem gezeigt, welche Schritte in der experiemtellen Untersuchungen notwendig für eine sowohl zielführende als auch effiziente Simulation sind, und welche Modelle und Vorgehensweisen bei einer Verzugs- und Eigenspannungssimulation zur Anwendung kommen sollten.

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