Serielles Plasma-MSG-Hybridschweißen bei Verwendung angepasster Prozessvarianten zum wirtschaftlichen Fügen von Aluminium

Vorhabenbeschreibung:

Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die Ertüchtigung des Plasma-MSG-Hybrid-Schweißverfahrens für das Aluminiumschweißen. Im Mittelpunkt der Untersuchungen stehen dabei das Zusammenspiel und die Abstimmung der beiden Einzelprozesse, um gute Prozess- und Schweißnahteigenschaften zu realisieren. Das gewonnene Prozessverständnis ermöglicht anschließend die gezielte Erarbeitung von anwendungsbezogenen Prozessstrategien. Mit diesen kann der Anwender über die Parameter der Einzelprozesse und deren gezielte Abstimmung z.B. die Einbrandtiefe (Plasma) und Nahtfüllung (MSG) in Abhängigkeit von der jeweiligen Wanddicke, der Fugenform und den Anforderungen an die Nahtvorbereitung in weiten Bereichen steuern. Dem Anwender soll somit eine einfache Applikation bzw. Umsetzung des Verfahrens in die Praxis gestattet werden. Durch Verringerung der eingebrachten Gesamtstreckenenergie und der Lagenzahl können mithilfe des Plasma-MSG-Hybrid-Verfahrens im Vergleich zur konventionellen MSG-Technik bei dickwandigen Aluminiumblechen die Breite der Wärmeeinflusszone (WEZ) und insbesondere der Winkelverzug reduziert werden. Dadurch werden Kosten zum Richten geschweißter Aluminiumkonstruktionen eingespart. Des Weiteren werden durch die Realisierung größerer Schweißgeschwindigkeiten die Fertigungszeiten im Schweißbetrieb verkürzt. Im Vergleich zum Laser-MSG-Hybrid-Verfahren können bei Verwendung des Plasma-MSG-Hybrid-Schweißens, aufgrund der größeren Angriffsfläche des Lichtbogens im Vergleich zum Laser, größere fertigungstechnische Toleranzen überbrückt und dadurch auf komplexe Einspannvorrichtungen verzichtet werden. Dadurch ergeben sich kürzere Nebenzeiten zum Rüsten und zur Nacharbeit. Einschränkungen und Kosten, die beim Laser-MSG-Hybrid-Verfahren durch Einhausung oder sonstige Strahlenschutzmaßnahmen entstehen, fallen für das Plasma-MSG-Hybrid-Verfahren vollständig weg.