Abstract No.:
6210

 Scheduled at:
Tuesday, September 17, 2019, Saal 6 11:30 AM
Forschung und Entwicklung


 Title:
Einfluss des Bindemechanismus auf die Verbindungsfestigkeit

 Authors:
Nicolas Stocks* / Harms & Wende GmbH & Co. KG Entwicklung Fügeprozesse, Deutschland
Hans-Jürgen Rusch / Harms u. Wende GmbH u. Co KG, Deutschland
Uwe Füssel/ Technische Universität Dresden, Deutschland

 Abstract:
Werkstücke können nur dann stoffschlüssig miteinander verbunden werden, wenn eine so weitgehende Annäherung ihrer Oberflächen ermöglicht wird, dass sich zwischen ihnen interatomare Bindungen einstellen können. Im technischen Rahmen wird dies vorzugsweise durch die Anwendung von Druck bzw. Verformung, Druck und Wärme oder durch die alleinige Anwendung von Wärme durchgeführt. Bisher werden Schweißverbindung anhand von quantitativen Merkmalen (bspw. der Mindestkopfzugkraft) charakterisiert. Bei diesen quantitativen Merkmalen handelt es sich um empirisch festgelegte Mindestgrößen, die zwar eine Vergleichbarkeit der Schweißverbindungen untereinander ermöglichen, jedoch keine Aussage darüber zulassen, ob die Fügeverbindung ihr volles Anbindungs- bzw. Festigkeitspotential ausschöpft.
Durch die Charakterisierung der unterschiedlichen Bindungsmechanismen und der entsprechenden Einflussgrößen werden die Möglichkeiten, welche Belastungen eine Schweißverbindung tatsächlich ertragen kann, aufgeschlüsselt und die Verbindungsarten unterschiedlicher Schweißtechnologien (bspw. verfahrensspezifische Schweißstromquellen) deutlicher voneinander abgegrenzt. Insbesondere beim Kurzzeitschweißen mit hoher Wärmestromdichte wird zur Ausbildung einer stoffschlüssigen Verbindung eine ausreichende Oberflächenaktivierung gefordert. Dabei wird nicht eindeutig definiert, ob es sich bei der Oberflächenaktivierung um einen grenzüberschreitenden (Erreichen eines bestimmten Schwellwertes, bisher eindimensional betrachtet) oder um einen stetigen Vorgang handelt. Um zu ermitteln, ob bei der Oberflächenaktivierung eine Bezugsgröße für das Maß der Aktivierung und somit ein Kriterium für das Ausbilden einer stoffschlüssigen Verbindung bzw. eine Korrelation zur Verbindungsqualität existiert, wurden im Fügetechnischen Versuchszentrum umfangreiche Untersuchungen durchgeführt. Die in den Untersuchungen eingesetzte Methodik und die entsprechenden Werkzeuge werden vorgestellt. Durch die Identifikation der Einflussgrößen auf die Ausbildung einer Verbindung mit hoher Güte wird die Möglichkeit geschaffen, die Prozessführung anforderungsgerecht anzupassen und so Schweißergebnisse zu optimieren.


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