Punktschweißkleben höherfester Dickblechaluminiumverbindungen

Vorhabenbeschreibung:

Das Forschungsvorhaben ermöglicht die Qualifizierung des Rührreibpunkt- und Reibpunkschweißens für das wärmereduzierte punktschweißkleben dickwandiger (> 3 mm) hochfester Aluminiumlegierungen (Rm > 300 MPa). Der Einsatz dieser Werkstoffe erfolgt bei Komponenten mit erhöhten Ansprüchen an die auftretenden Belastungen in verschiedenen Bereichen der Industrie. In KMU-geprägten Wirtschaftszweigen zählen hierzu insbesondere die Luft- und Raumfahrt (z.B. Flugzeugaußenhaut) und der Schienenverkehr (z.B. Fahrzeugrahmen für Bahnwaggons). Durch die Materialsubstitution und der erschließenden Blechstärken (z.B. Mehrblechverbindungen) steigen gleichzeitig die Anforderungen an potentielle Fügeverfahren. Kleine u. mittelständische Industriebetriebe setzen seit jeher auf mechanische Fügeverfahren sowie wirtschaftlich attraktive Schmelzschweißverfahren. Die hohe Wärmeeinbringung der Schmelzschweißverfahren erlaubt nur unter einem hohen technischen und wirtschaftlichen Aufwand ein verzugsarmes und werkstoffgerechtes Fügen hochfester Al-Dickblechlegierungen. Das für kleine Serien einsetzbare Blindnieten weist wegen der zusätzlichen Prozessschritte ebenfalls einen wirtschaftlichen Nachteil auf. Vorlochfreie mechanische Fügeverfahren stoßen infolge geringer Werkstoffduktilität an ihre verfahrensbedingten Grenzen. Die reibbasierten Fügetechnologien ermöglichen das qualitative und wirtschaftliche Fügen von hochfesten, artgleichen Aluminiumdickblechverbindungen in Kombination mit dem Klebstoff. Durch die geringe Wärmeeinbringung der reibbasierten Verfahren entsteht nur ein geringer Klebstoffabbrand. Hierdurch besteht die Möglichkeit, die Überlappungslängen zu reduzieren und somit einen Beitrag zur Leichtbaurealisierung und Ressourcenschonung zu leisten. Damit bieten die Forschungsergebnisse vor allem KMU ein Alleinstellungsmerkmal zur Realisierung leichtbaubasierter Innovationen. Die Arbeitsinhalte umfassen sämtliche, technisch relevante Bereiche (u.A. Standzeiten, Störgrößen).