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45,80 €
ISBN 978-3-8440-8909-7
Paperback
142 Seiten
98 Abbildungen
187 g
21 x 14,8 cm
Deutsch
Dissertation
Januar 2023
Dirk Rotzsche
Entwicklung des Nietpunktschweißens für das einseitige Fügen von Aluminium-Stahl-Mischverbindungen
Die im Automobilbau eingesetzten Multi-Materialbauweisen, welche eine Aluminium-Außenhaut mit pressgehärteten Stahlprofil-Strukturen kombinieren, stellen hohe Anforderungen an die einzusetzenden Fügetechnologien. Etablierte einseitige mechanische Fügeverfahren sind aufgrund der hohen Werkstofffestigkeit des Stahlfügepartners nicht einsetzbar. Eine sehr gute Eignung bei bisher zweiseitiger Zugänglichkeit besitzt das Nietpunktschweißen.

In dieser Arbeit wird das Nietpunktschweißen zu einer einseitigen Verfahrensvariante weiterentwickelt und so eine Fügetechnologie zum prozesssicheren Verbinden artverschiedener Werkstoffe unter einseitiger Zugänglichkeit geschaffen. Dazu werden zunächst Anforderungen an das einseitige Nietpunktschweißen identifiziert. Durch die Analyse der Verbindungsentstehung wird die Beschreibung zugrundeliegender Ursache-Wirkungs-Mechanismen ermöglicht. Anschließend wird der Einfluss der einseitigen Prozessführung auf die Verbindungsausbildung in Abhängigkeit der Prozessgrößen bewertet. Im nächsten Schritt wird die Prozessführung unter Berücksichtigung der mechanisch-technologischen Verbindungseigenschaften optimiert. Es werden angepasste Prozessfenster für unterschiedliche Stahlwerkstoffe sowie Beschichtungen abgeleitet. Nachfolgend wird die Prozessfähigkeit unter Einwirkung von produktionsrelevanten Störgrößen abgesichert. Die entwickelte Fügetechnologie wird abschließend auf ein realitätsnahes Demonstratorbauteil übertragen und so der Nachweis zur Funktionstauglichkeit erbracht.
Schlagwörter: Leichtbau; Fügen; Aluminium; Stahl; 22MnB5; Widerstandsschweißen; einseitiges Widerstandspunktschweißen; Mischbau; Mischverbindungen; Nietpunktschweißen
Berichte aus dem Laboratorium für Werkstoff- und Fügetechnik
Herausgegeben von Prof. Dr.-Ing. Ortwin Hahn und Prof. Dr.-Ing. Gerson Meschut, Paderborn
Band 163
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