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45,80 €ISBN 978-3-8440-7554-0Paperback138 Seiten57 Abbildungen204 g21 x 14,8 cmDeutschDissertation
August 2020
Sven Schüddekopf
Rührreibpunktschweißen hochfester Aluminiumdickblechverbindungen
Prozesseinflüsse auf die Ausbildung der Schweißnahtmorphologie
Der Materialleichtbau ist ein treibender Faktor zur Reduzierung von Treibhausgasen. In diesem Zusammenhang wird der Werkstoff Aluminium hinsichtlich seiner mechanisch-technologischen Eigenschaften kontinuierlich weiterentwickelt und erreicht neue Festigkeitsklassen.
Die Werkstoffe Stahl und Aluminium unterscheiden sich nicht allein in ihrer Dichte, sondern weisen vollständig unterschiedliche chemisch-physikalische Eigenschaften auf, die eine Übertragung der Fügetechnik aus dem Stahlbereich erschweren, sodass die Fügetechnik im Aluminiumbereich weiter- bzw. neuentwickelt werden muss. Die vorliegende Dissertation widmet sich der volkswirtschaftlichen und technologischen Herausforderungen des punktförmigen Fügens von Aluminiumblechen ≥ 3 mm mittels des Rührreibpunktschweißens (RRPS). Mit dieser Arbeit konnte eine Weiterentwicklung des RRPS-Verfahrens erreicht werden, die es ermöglicht, Aluminiumkomponenten mit höheren Blechdicken zu fügen. Die Ergebnisse zeigen, dass über die Veränderung der Werkzeugkontur ein Materialfluss im Bereich des Fügestoßes eingestellt werden kann, wodurch sich die Schweißnahtmorphologie sowie die mechanisch-technologischen Eigenschaften der Fügeverbindung verbessern lassen. Mit den in dieser Arbeit gewonnenen Erkenntnissen können RRPS-Werkzeuge hergestellt werden, die das stoffschlüssige Fügen von Aluminiumkomponenten mit hohen Blechdicken ermöglichen.
Die Werkstoffe Stahl und Aluminium unterscheiden sich nicht allein in ihrer Dichte, sondern weisen vollständig unterschiedliche chemisch-physikalische Eigenschaften auf, die eine Übertragung der Fügetechnik aus dem Stahlbereich erschweren, sodass die Fügetechnik im Aluminiumbereich weiter- bzw. neuentwickelt werden muss. Die vorliegende Dissertation widmet sich der volkswirtschaftlichen und technologischen Herausforderungen des punktförmigen Fügens von Aluminiumblechen ≥ 3 mm mittels des Rührreibpunktschweißens (RRPS). Mit dieser Arbeit konnte eine Weiterentwicklung des RRPS-Verfahrens erreicht werden, die es ermöglicht, Aluminiumkomponenten mit höheren Blechdicken zu fügen. Die Ergebnisse zeigen, dass über die Veränderung der Werkzeugkontur ein Materialfluss im Bereich des Fügestoßes eingestellt werden kann, wodurch sich die Schweißnahtmorphologie sowie die mechanisch-technologischen Eigenschaften der Fügeverbindung verbessern lassen. Mit den in dieser Arbeit gewonnenen Erkenntnissen können RRPS-Werkzeuge hergestellt werden, die das stoffschlüssige Fügen von Aluminiumkomponenten mit hohen Blechdicken ermöglichen.
Schlagwörter: Rührreibschweißen; Rührreibpunktschweißen; Schweißen; Aluminum
Fortschrittsberichte aus der Produktionstechnik
Herausgegeben von Prof. Dr.-Ing. Prof. h.c. Stefan Böhm, Kassel
Band 16
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Shaker Verlag GmbH
Am Langen Graben 15a
52353 Düren
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