Lehrstuhl für Fertigungstechnologie, Universität Erlangen-Nürnberg

Rührreibschweißen von walzplattiertem Halbzeug und Aluminiumblech zur Herstellung flächiger Aluminiumschaum-Sandwich-Verbundstrukturen



Datum: 23.06.2009


Autor


Berichterstatter

  • Prof. i.R. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E.h. mult. Dr. h.c. mult. M. Geiger
  • Prof. Dr.-Ing. H. Meerkamm

Im Rahmen der Arbeit wurden grundlegende Phänomene des Rührreibschweißens simulativ und experimentell am Beispiel des Leichtbauwerkstoffes Aluminiumschaum-Sandwich untersucht. Um die komplexen Vorgänge innerhalb der Fügezone besser verstehen zu können, sind die bestehenden Möglichkeiten zur Modellierung des Fügeverfahrens wesentlich erweitert worden. Kernpunkt des Modells stellt die Verknüpfung eines Werkstoffmodells mit den strömungsmechanischen Gleichungen und dem Level-Set-Ansatz dar. Dadurch war es erstmals möglich, die Verwirbelungen unterschiedlicher Werkstoffe innerhalb der Fügezone simulativ abzubilden und die experimentell beobachtbaren Phänomene wissenschaftlich zu erklären. Der im Rahmen dieser Arbeit entwickelte Modellierungsansatz kann unter Anpassung der Randbedingungen auch auf weitere Fertigungsverfahren übertragen werden, bei denen zum Rührreibschweißen vergleichbare Bedingungen vorherrschen. Als Beispiel und Ausblick hierfür wird in der Arbeit das Verbundstrangpressen modelliert.