Lehrstuhl für Fertigungstechnologie, Universität Erlangen-Nürnberg

Rechnergestützte Auslegung von Festphasenfügeprozessen



Datum: 04.03.2014


Autor

  • Dr. M. Sc. Davide Campanella

Berichterstatter

  • Prof. Dr.-Ing. habil. M. Merklein
  • Prof. Dr. L. Fratini

Klassische Schweißprozesse basieren auf dem Aufschmelzen der zu verbindenden Werkstoffe. Dabei können verschiedene Defekte aufgrund von Problemen bei der Erstarrung, der Deformation der Schweißnaht und metallurgischer Unregelmäßigkeiten in der Schweißnaht auftreten. Im Gegensatz dazu ermöglichen Festphasenfügeprozesse defektfreie Verbindungen mit geringen Eigenspannungen und reduziertem Verzug. Diese Prozesse sind aber durch einen die Auslegung erschwerenden, komplexen Materialflusses gekennzeichnet. Das Ziel dieser Forschungsarbeit war die rechnergestützte Untersuchung von zwei Festphasenfügeprozessen, dem linearen Reibschweißen (LFW) zum Fügen nicht achsensymmetrischer Bauteile und dem Accumulative Roll Bonding (ARB) zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften von Blechwerkstoffen. Der Einfluss der Prozessparameter auf die finale Produktqualität wurde experimentell untersucht, ein Prozessfenster ermittelt und die für den Aufbau und die Validierung des numerischen Modells erforderlichen Daten erhoben. Mit den Modellen wurden weitere Untersuchungen zu Einflüssen und Prozessparametern durchgeführt.