Untersuchungen zum ultraschallunterstützten Rührreibschweißen von Titan/Titan-Verbunden und Titan/Stahl-Mischverbunden

Vorhabenbeschreibung:

Forschungsziel ist es, in enger Zusammenarbeit mit Werkstoff- und Schweißanlagen-herstellern sowie industriellen Anwendern der Rührreibschweißens, die Auswirkung von zusätzlich zum FSW-Prozess eingeleiteten Leistungsultraschall auf die Verbundeigenschaften von Titan/Titan- und hybriden Titan/Stahl-Verbunden zu untersuchen. Dafür wurde vom Antragsteller das innovative ultraschallunterstützte Rührreibschweißen (USE-FSW) entwickelt. Bisherige Untersuchungen zeigten, dass zusätzlicher Leistungsultraschall sowohl positive Auswirkungen auf die Mikrostruktur als auch auf die mechanischen Eigenschaften der Verbunde hat. Für artgleiche Aluminiumverbunde konnten mittels USE-FSW Oxidlinien stark reduziert werden, was in einer Erhöhung der Lebensdauer resultiert. Ferner wurde für metallische Hybridverbunde, welche sich im Rahmen der Ausschöpfung innovativer Leichtbaukonzepte wachsendem industriellem Interesse ausgesetzt sehen, eine Steigerung der Verbundfestigkeiten nachgewiesen. Auf dieser Grundlage sollen innerhalb des Forschungsvorhabens vergleichende FSW-und USE-FSW-Versuche durchgeführt werden, um den Einfluss des Leistungsultraschall auf den Fügeprozess, die Mikrostruktur sowie die sich einstellenden mechanischen Eigenschaften systematisch für Titan/Titan- sowie Titan/Stahl-Hybridverbunde untersuchen und bewerten zu können. Das Forschungsvorhaben zielt einerseits auf die Erweiterung bestehender Geschäftsfelder von Lohnfertigern und Zulieferern der Fahrzeugbranche, welche häufig KMU angehören, durch einen steigenden Einsatz von Titan/Titan- sowie den erstmaligen industriellen Einsatz von Titan/Stahl-Verbunden und gleichzeitig auf die Schaffung neuer Geschäftsfelder für die Hersteller von Ultraschallschweißanlagen, welche maßgeblich mittelständischen Unternehmen zuzuordnen sind, ab. Ferner sollen die Ergebnisse des Forschungsprojektes in der DVS-Arbeitsgruppe „V11.2 – Rührreibschweißen“ präsentiert werden und die Erarbeitung von Richtlinien und Normen des DVS unterstützen.