Lehrstuhl für Fertigungstechnologie, Universität Erlangen-Nürnberg

Heißrisserkennung und -vermeidung beim Laserstrahlschweißen von Aluminiumlegierungen mittels fortgeschrittener Simulationsmethoden



Datum: 05.10.2006


Autor


Berichterstatter

  • Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E.h. mult. Dr.h.c. M. Geiger
  • Prof. Dr.-Ing. G. Sepold, Universität Bremen

Laserstrahlschweißen hat sich längst in der Industrie etabliert und wird eingesetzt, um verschiedene Werkstoffe einschließlich Aluminium zu fügen. Dieses Fügeverfahren bietet eindeutige Vorteile gegenüber konventionellen Schweißprozessen, jedoch gibt es auch einige prozessspezifische Schwierigkeiten. Viele dieser Probleme sind bereits behoben oder können in gewissen Maßen beherrscht werden, wodurch die Schweißverbindungen den heutigen Anforderungen in der Automobilindustrie entsprechen. Allerdings verhindern diese Probleme die weitere Verbreitung des Prozesses z.B. in der Luftfahrzeugindustrie, da hier die Anforderungen deutlich höher sind. Das größte Problem im Hinblick auf das Laserstrahlschweißen von Aluminiumlegierungen ist dabei die Heißrissempfindlichkeit einiger bestimmter Legierungen. In Rahmen dieser Dissertation wurde eine Methodik zur Bestimmung von Schweißparameter für heißrissfreie Schweißungen entwickelt mittels der Methode der Finiten Elemente. Die vorgestellte Methodik begründet sich auf der Ermittlung des maximal zulässigen CHoCO-Wertes für einen bestimmten Werkstoff oder eine bestimmte Werkstoffkombination. Mit der Bestimmung dieses Wertes kann für eine beliebige Schweißaufgabe mittels der Methode der Finiten Elemente die Heißrissanfälligkeit bestimmt werden. Damit wird die benötigte Zahl der praktischen Versuche signifikant verringert, womit der Anwender Zeit und Kosten sparen kann.