Konzeptgestützte Schwingfestigkeitsbewertung von geschweißten Bauteilen aus Kupfer (FATWELDCO)

Vorhabenbeschreibung:

Dem elektrischen Antriebsstrang kommt eine große Bedeutung bei der Entwicklung und Produktion von künftigen Fahrzeugen zu. Hier spielen Kupfer und Kupferlegierungen und deren Fügeverbindungen eine wesentliche Rolle, sowohl für die Leistungsfähigkeit als auch für die Wirtschaftlichkeit. Auf der anderen Seite gibt es nahezu keine veröffentlichten Ermüdungsdaten bzw. Auslegungsmethoden für Fügeverbindungen aus Kupfer, wie dies etwa für bei Stählen oder Aluminiumlegierungen der Fall ist. Aus Mangel an einem anerkannten Auslegungskonzept bleibt derzeit nur der experimentelle Weg über Schwingfestigkeitsversuche, um sicherheitsrelevante geschweißte Bauteile aus Kupfer abzusichern. Dies ist mit hohem Zeit- und Kostenaufwand verbunden, der von Komponenten- und Teilelieferanten (Tier 2 bzw. 3 der Zuliefererpyramide, in der Regel KMU) jedoch nicht geleistet werden kann. Insgesamt haben rund 20 Firmen (davon 8 KMU) ihr Interesse an dem Projekt bekundet, was die technische und wirtschaftliche Bedeutung des Themas unterstreicht. Die Summe der vorhabenbezogenen Aufwendungen der Wirtschaft (vAW) beläuft sich auf den beachtlichen Betrag von rund 270.000 €, was etwa 50 % der beantragten finanziellen Zuwendung entspricht. Den Anlagen des Antrags sind die entsprechenden Belege (LOI) beigefügt. Ein umfassendes Konzept für den Transfer der Ergebnisse an KMU wurde entwickelt. Diese werden auf Basis von wissenschaftlichen Erkenntnissen in KMU-gerechter pragmatischer Form umgesetzt und für die unmittelbare Anwendung in der Praxis vorbereitet. Dies umfasst die folgenden Punkte: - Phänomenologisches Auslegungskonzept - FEM-Modellierung mit gängiger FE-Software - Bereitstellung der erforderlichen Modell- und Werkstoffparameter - Einfache Bewertungsmöglichkeiten von Neukonstruktionen oder neuen Schweißverbindungen Die Forschungsinstitute befassen sich seit vielen Jahren mit der Ermüdung von Fügeverbindungen und haben klare inhaltliche getrennte Schwerpunkte, welche sich hervorragend ergänzen.