Entwicklungen und Untersuchungen von Qualitätskriterien beim Kurzzeitwiderstandsschweißen mit hoher Wärmestromdichte

IGF-Vorhaben-Nr.: 19.878 B

Laufzeit: 01.12.2017 - 29.02.2020

Forschungseinrichtungen:

Institut für Werkstoffe, Technologien u. Mechanik (IWTM)/ Lehrstuhl Fügetechn.

Fachgebiete:

MB Fertigungstechnik, auch: Umformtechnik, Fügetechnik, Oberflächentechnik,
MA Produktionstechnologien, auch: Konstruktion

KC Leichtbau,
HA Fahrzeug- und Verkehrstechnologien, auch: Antriebstechnik

Wirtschaftszweige:

28 Maschinenbau, 29 Herstellung von Kraftwagen und Kraftwagenteilen

24 Metallerzeugung und -bearbeitung, 30 Sonstiger Fahrzeugbau

Vorhabenbeschreibung:

Das wesentliche Fügeverfahren im Karosserie- und Fahrzeugbaubereich ist nach wie vor das Widerstandschweißen. Um die Energieeffizienz zu erhöhen und den Wärmeeintrag in die Bauteile zu vermindern, wäre beim Widerstandsschweißen eine Verkürzung der Schweißzeit notwendig. Dies wird bisher nur beim Buckelschweißen genutzt, kann aber auch auf andere Anwendungen des Widerstandspunktschweißens übertragen werden. Die Herausforderung besteht in den dafür fehlenden Qualitätskriterien. Ohne diese können insbesondere Zulieferer aus der mittelständischen Industrie das Kurzzeitschweißens mit entsprechend konzentrierter Energieeinbringung nicht anwenden. Im Rahmen des Projekts sollen Qualitätskriterien für die Bewertung von Kurzzeitschweißungen entwickelt werden, bei denen kein Schmelzbad mehr entsteht. In diesem Fall sind die bisher angewandten Qualitätskriterien nicht mehr gültig, bei denen eine Mindestgröße der Schmelzlinse erreicht werden muss. Außerdem muss bei dieser Prozessführung auch die obere Qualitätsgrenze einbezogen werden, die bisher durch die Spritzerbildung definiert wurde. Die ausgewählten Anwendungen können sowohl für bestehende Aufgaben, aber auch für die zukünftigen Anwendungen genutzt werden und sind somit kurzfristig umsetzbar. Die fehlenden Kenntnisse zu Qualitätsgrenzen bei Kurzzeitschweißungen stellen insbesondere für KMU im Zuliefererbereich einen großen Unsicherheitsfaktor bei der Bewertung ihrer Schweißqualität dar. Sie sind auf die Bewertung der Automobilhersteller angewiesen und können im Streitfall keine Sachargumente entgegenbringen. Die Nutzer der Ergebnisse sind neben der Fahrzeugzulieferindustrie Schweißanlagenhersteller und Elementhersteller, häufig aus dem Bereich der KMU. Sie sollen durch das Forschungsprojekt geeignete Methoden zur Qualitätsbewertung von Kurzzeitschweißungen erlangen. Die Ergebnisse sollen in die Erweiterung der DIN EN ISO 14329 und DVS-Merkblätter 2916 einfließen.