Möglichkeiten zur Beeinflussung der Linseneindringtiefe sowie der Linsenposition beim Widerstandspunktschweißen asymmetrischer Mehrblechkombinationen mit normal- und höherfesten Stahlblechen
"LIPO"

Laufzeit: 01.01.2010 - 30.6.2012
AiF
Bearbeiter: Dipl.-Ing. Stefan Schreiber

Aktuelle Werkstoffe im Automobilbau bieten die Möglichkeit, Karosserien beanspruchungsgerecht auszulegen. Dabei werden asymmetrische Blechanordnungen, d.h. Bleche unterschiedlicher Werkstoffe, Dicke, Beschichtung und Blechanzahl eingesetzt.

Hierdurch kommt es in der Praxis immer häufiger zu Problemen, die ausreichende Anbindung speziell dünner aussen liegender Bleche zu erreichen. Die in verschiedenen Vorschriften geforderte Mindest-Linseneindringtiefe in dieses Blech kann oft nicht sicher gestellt werden, so dass aufwändige Untersuchungen durchgeführt werden müssen diese Verbindungen dennoch für die Produktion freigeben zu können.

Es stellt sich mehr und mehr heraus, dass sowohl Fertigung als auch Reparatur mit diesen Anforderungen zum Teil überfordert sind.

Mit dieser Problemstellung wurde die Forschungsstelle in den vergangenen Jahren mehrfach konfrontiert. Durch aufwändige empirische Untersuchungen liessen sich häufig Parametereinstellungen finden um ausreichende Qualitäten zu erzeugen. Bislang sind weder Parameterempfehlungen noch ausreichende Festlegungen für schweißbare Kombinationen in der Literatur zu finden.

Die Lösung dieser Aufgabenstellung bedarf einer intensiven Untersuchung, um dem Anwender Lösungswege aufzuzeigen und abgesicherte Empfehlungen aussprechen zu können.

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• zur Kurzfassung des Antrages "LIPO"
• zur Langfassung des Antrages "LIPO"

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Verbesserung der Prozesssicherheit des Punktschweißklebens von Aluminiumwerkstoffen und Ermittlung von Verbindungskennwerten für Konstruktion und Simulation
"KLAL"

AiF 
Laufzeit: 01.1.2010 - 30.6.2012
Bearbeiter: BE Thomas Wilhelm

Die Kombination von Punktschweißen und Kleben wird seit Jahren erfolgreich zum Verbinden von Stahlwerkstoffen in der Karosserierohbaufertigung eingesetzt. Mittels Punktschweißen können in sehr kurzen Taktzeiten belastbare Verbindungen hergestellt werden, so dass die für den Aushärtungsprozess der Klebstoffe notwendige Fixierung der Fügeteile gewährleistet wird. Die Aushärtung der Klebstoffe erfolgt beim KTL-Durchlauf bei etwa 180°C. Für den Reparaturfall und die Einzelfertigung werden 2K-Klebstoffe eingesetzt, die auch bei Raumtemperatur aushärten.

Die erzielbaren Verbindungseigenschaften ermöglichen eine gute Ausnutzung der Festigkeit der Grundwerkstoffe sowohl bei zyklischer Dauerbeanspruchung als auch bei impulsförmiger Beanspruchung.

Die vorteilhafte Nutzung der kombinierten Verfahrenstechnik in der Karosseriefertigung ist bisher auf das Verbinden von Stahlwerkstoffen beschränkt. Dies liegt im Wesentlichen daran, dass der Werkstoff Aluminium nicht vergleichbar gut punktschweißgeeignet ist wie Stahl.

Neuere Systemtechniken und Prozessüberwachungen sowie –regelungen (im Sinne einer Konditionierung) eröffnen inzwischen allerdings verbesserte Möglichkeiten zum Punktschweißen von Aluminiumwerkstoffen, so dass davon ausgegangen werden kann, dass das Punktschweißen für das Verbinden von Aluminiumwerkstoffen an Bedeutung gewinnen wird. Damit stellt sich zwangsläufig die Frage, ob diese neuen Systemtechniken, auch in Kombination mit dem Kleben, vorteilhaft zum Fügen von Aluminiumwerkstoffen genutzt werden können. Die Beantwortung dieser Frage begründet Forschungsbedarf.

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