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FA 03
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Aluminium-Schaum durch MIG-Schweißen additiv in Form gebracht


IGF-Vorhaben-Nr.: 01IF22055N
Laufzeit: 01.12.2021 - 31.08.2024

Forschungseinrichtungen:
  1. Institut für Werkstoffe, Technologien u. Mechanik (IWTM)/ Lehrstuhl Fügetechn.
Fachgebiete:
MB Fertigungstechnik, auch: Umformtechnik, Fügetechnik, Oberflächentechnik,
KB Werkstoffe, Materialien
KC Leichtbau,
MA Produktionstechnologien, auch: Konstruktion
Wirtschaftszweige:
24 Metallerzeugung und -bearbeitung, 28 Maschinenbau
29 Herstellung von Kraftwagen und Kraftwagenteilen, 30 Sonstiger Fahrzeugbau

Vorhabenbeschreibung:

Projektziel ist die Entwicklung einer Aluminium-Drahtelektrode für das MIG-Schweißen, die ein hochporöses Schweißgut erzeugt, dessen Eigenschaften Aluminium-Schaum ähnlich sind. Diese Technologie soll für das additive Lichtbogenschweißen (WAAM) und das Verbindungsschweißen eingesetzt werden. Der Schweißzusatzwerkstoff beinhaltet Treibmittel, die unter Temperatureinwirkung Gase freisetzen um dadurch Poren erzeugen. Zusätzlich soll der Schweißzusatz mit Feststoffpartikeln zur Stabilisierung des Schaums angereichert werden. Additives MIG-Schweißen ermöglicht die kostengünstige Herstellung von Al-Schaustrukturen, weil die sonst üblichen hohen Kosten für Werkzeuge entfallen. Dabei können sowohl vollständige Schaumstrukturen als auch Segmente an massiven Al-Bauteilen erzeugt werden. Das additive Herstellen von Al-Schaum durch MIG-Schweißen kann durch KMU mit geringen Investitionen angewandt werden. Schaumteilhersteller können ihren Kunden komplexere Bauteil-Geometrien anbieten, ohne dafür komplizierte Werkzeuge bauen zu müssen. Kürzere Produktentstehungszyklen und Lieferzeiten können realisiert werden. Unternehmen mit Kompetenzen im Al-Schweißen können so auch schaumbasierte Leichtbaustrukturen herstellen und ihr Angebot erweitern. Der schäumende Schweißzusatz wird auch für das Verbindungsschweißen eingesetzt und soll die eingeschränkte Schweißbarkeit von Aluminiumschaum kompensieren. Artähnliches Fügen soll den Einsatz von Aluminium-Schaum erleichtern und dadurch steigern. Die neuartige Technologie konnte in den Voruntersuchungen bereits realisiert werden. Um die gewünschten Eigenschaften des durch Schweißen hergestellten Schaums zu realisieren, müssen Zusatzwerkstoff und Schweißprozess adaptiert werden. Die im Zuge des Projekts gesammelten Erkenntnisse zum Einfluss der Herstellungsroute und zur Zusammensetzung der Schweißzusatzwerkstoffe werden den Anwendern einen wertvollen Leitfaden zur Qualifizierung des Prozesses gegenüber ihren Kunden bieten.