Gezielte Einstellung der Nahtausbildung beim Fügen durch Magnetpulsschweißen

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Eckhard Beyer; Professor Dr.-Ing. A. Erman Tekkaya
• Fachliche Zuordnung: Ur- und Umformtechnik, Additive Fertigungsverfahren ; Produktionsautomatisierung und Montagetechnik
• Förderung: Förderung von 2012 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 227652982

Das Magnetpulsschweißen (MPW) ist ein umformtechnisches Fügeverfahren, das auf der Kraftwirkung elektromagnetischer Felder beruht und besondere Vorteile bei der Erzeugung von Multimaterialverbindungen hat. Das Ziel des Forschungsprojekts ist die Erweiterung des Verständnisses der in den vorangegangenen Förderperioden identifizierten Fügemechanismen für die prozesssichere Herstellung homogener Schweißnähte entlang der gesamten Fügezonenlänge sowie deren gezielte Aktivierung, Ausnutzung und Überwachung. Als ein wichtiger Einflussfaktor auf das Fügeergebnis wurde die Dauer des magnetischen Druckes identifiziert. Unter Fortführung der bewährten Kooperation zwischen dem Institut für Umformtechnik und Leichtbau (IUL) der TU Dortmund und dem Institut für Fertigungstechnik (IF) der TU Dresden soll der Einfluss der Formänderung des Flyerbauteils unter verschiedenen Druck-Zeit-Verläufen analysiert werden. Diese unterschiedlichen Kraftstöße werden durch die komplementäre Ausstattung der beiden Institute hinsichtlich Pulsgeneratoren mit hoher und niedriger Entladefrequenz abgebildet. Die sich ergänzenden Expertisen der beiden Institute, Umformen und Fügen auf Seiten des IUL sowie Fügetechnik und Mikrostruktur auf Seiten des IF, garantieren die erfolgreiche Projektbearbeitung, die durch die fortgeführte Kooperation mit dem Fraunhofer Institut für Werkstoff- und Strahltechnik unterstützt wird. In der zweiten Förderperiode wurde außerdem der positive Einfluss dicker duktiler Beschichtungen auf die Schweißwirkung ermittelt. Die dafür ursächlichen Schichteigenschaften, insbesondere die Dämpfung negativer Schockwelleneffekte, ist detailliert zu erforschen. Die erfolgreiche Zusammenarbeit mit dem Teilprojekt A4 des SPP 1640 soll in diesem Zusammenhang ebenfalls fortgeführt werden. Außerdem sind die bisherigen Erkenntnisse auf das Fügen von Bauteilen mit spröden Beschichtungen sowie von prozessbedingt spröden, additiv gefertigten Fügepartnern zu erweitern. Im Rahmen einer Kooperation mit dem Teilprojekt A2 soll die berührungslose Charakterisierung von MPW-Schweißnähten mittels Ultraschalltechnologie ermöglicht werden. Zusätzlich soll die optisch erfassbare Formänderung des Flyerbauteils gezielt zur Inline-Prozessüberwachung genutzt werden, sodass nach dem Abschluss des Projekts die Grundlagen für eine industrienahe Weiterentwicklung gelegt sein werden.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1640: Fügen durch plastische Deformation
• Mitverantwortlich: Professor Dr.-Ing. Noomane Ben Khalifa