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45,80 €ISBN 978-3-8440-5886-4Paperback146 Seiten78 Abbildungen198 g21 x 14,8 cmDeutschDissertation
April 2018
Lars Wiese
Einstufiges Widerstandselementschweißen für den Einsatz im Karosseriebau
Mit dem Widerstandselementschweißen wird in der automobilen Großserienproduktion ein zweistufiges Hybridfügeverfahren eingesetzt, welches mittels Einsatz von konventionellen Punktschweißzangen das prozesssichere Fügen von Aluminium mit formgehärten Stählen ermöglicht. Um die Wirtschaftlichkeit dieses Verfahrens zu erhöhen, wurde im Rahmen dieser Arbeit das Widerstandselementschweißen zu einem einstufigen Fügeprozess weiterentwickelt. Eine Warmeinprägephase anstelle des vorgelagerten mechanischen Einprägeschrittes ermöglicht dabei den vollständigen Fügeprozess an Punktschweißzangen. In dieser Arbeit werden zunächst die Einflüsse ausgewählter Elementgeometriemerkmale auf Verbindungseigenschaften untersucht. Mit Hilfe der statistischen Versuchsplanung und einer anschließenden Zielwertoptimierung wird im Hinblick auf optimale Verbindungseigenschaften eine Elementgeometrie entwickelt. Vor diesem Hintergrund werden dann Prozessuntersuchungen zur Warmeinpräge- und Ausschweißphase an Mehrelementproben durchgeführt, die im Vergleich zur zweistufigen Variante zu einer Verbesserung der Schweißbarkeit und Erhöhung der Prozessstabilität führen. Weiterhin wird ein Konzept für die Elementzuführung abgeleitet, welches die Bewertung der maximal zulässigen Störgrößen auf die Verbindungseigenschaften ermöglicht. Tragfähigkeitsuntersuchungen unter quasistatischer und zyklischer Belastung belegen das Festigkeitspotential des Fügeverfahrens. Schließlich wird die Konzepttauglichkeit an einem seriennahen Bauteil erfolgreich nachgewiesen.
Schlagwörter: Fügetechnik; Schweißen; Mischbau
Berichte aus dem Laboratorium für Werkstoff- und Fügetechnik
Herausgegeben von Prof. Dr.-Ing. Ortwin Hahn und Prof. Dr.-Ing. Gerson Meschut, Paderborn
Band 133
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