Abstract No.:	4953
Scheduled at:	Tuesday, September 20, 2016, Bachsaal 4:00 PM Forschung und Entwicklung II
Title:	Einsatz der Magnetimpulstechnologie (MPT) zum Fügen von hochfesten Stahl-Aluminium-Verbindungen im Dünnblechbereich
Authors:	Anatoli Rebensdorf* / Universität Kassel, Fachbereich Maschinenbau, Institut für Produktionstechnik und Logistik, Fachgebiet Trennende und Fügende Fertigungsverfahren , Deutschland Sascha Kümper / Universität Kassel, Institut für Produktionstechnik und Logistik, Fachgebiet für Trennende und Fügende Fertigungsverfahren, Deutschland Wladislaw Grünwald/ Universität Kassel, Institut für Produktionstechnik und Logistik, Fachgebiet für Trennende und Fügende Fertigungsverfahren, Deutschland Stefan Böhm/ Universität Kassel, Institut für Produktionstechnik und Logistik, Fachgebiet für Trennende und Fügende Fertigungsverfahren, Deutschland
Abstract:	Die steigende Nachfrage nach kalten Fügeverfahren ermöglicht der Magnetimpulstechnologie (MPT) ihre Potentiale auszuschöpfen. Dies spiegelt sich besonders bei Mischverbindungen nieder, wo durch die zunehmenden Anforderungen an den Leichtbau der Fügetechnologie eine besondere Rolle zusteht. So wird im Rahmen des öffentlich geförderten Forschungsprojektes (Akronym PulsRepeat, FOSTA P1029/18/2014/IGF-Nr. 18290 N) der Einsatz der Magnetimpulstechnologie zum Schweißen von artungleiche Werkstoffkombinationen untersucht. Betrachtet werden neben den hochfesten Aluminiumknetlegierungen auch hochfeste Stahllegierungen (z.B. 22MnB5, DP600) und auf die Reproduzierbarkeit hin untersucht. Die Forschungsergebnisse verdeutlichen, neben dem Einfluss der Oberflächenbeschaffenheit der Fügepartner, vor allem die Bedeutung der mechanischen Eigenschaften sowie der chemischen Zusammensetzung der Werkstoffe im Hinblick auf die Prozessstabilität. Die Ergebnisse bestätigen, dass durch die Jet-Bildung geringe Anforderungen an die Nahtvorbereitung (speziell auf der Flyer-Seite) gestellt werden, die in Abhängigkeit der Schweißparameter, der Werkstoffe und deren Kontamination auch komplett entfallen kann. So wird sekundär der Prozess in Hinblick auf seine Robustheit bezugnehmend auf die Fertigungsschwankungen und die Toleranzen betrachtet. Die Ergebnisse zeigen relevante Unterschiede, vor allem bei der Ausrichtung der Fügepartner, da bereits eine gezielte Veränderung der Entladungsenergie einen Einfluss auf das Schweißergebnis hat. Die Einflüsse werden mit der zerstörenden Prüfung inbegriffen Bruchbildanalyse charakterisiert. Eine Analyse der vorhandenen und kritischen Schweißnahtunregelmäßigkeiten angelehnt an die DIN EN ISO 6520-2 wird ergänzend vorgestellt. Abgerundet wird das Projekt mit der Betrachtung der phänomenologischen Eigenschaften (Ausprägung und Vorhandensein Intermetallischer Phasen, Einfluss der Zinkschicht auf die Bindungsmechanismen). Das Magnetimpulsschweißen (MPS) ermöglicht zusammenfassend, mit einer Prozesszeit von 20 µs, Schweißnahtlängen bis zu 3.000 mm pro Puls und dem Nachweis der Schwingfestigkeit sowie Alterungsbeständigkeit, eine optimale Auslegung des Fertigungsprozesses. Die Untersuchungsergebnisse verdeutlichen das hohe Potential des Magnetimpulsschweißens zum Fügen von Mischverbindungen und zeigen ein hohes Maß an Reproduzierbarkeit hinsichtlich des Fügeergebnisses.

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