Untersuchung der Bildungsmechanismen der Fügezone beim Kollisionsschweißen

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Peter Groche
• Fachliche Zuordnung: Produktionsautomatisierung und Montagetechnik ; Ur- und Umformtechnik, Additive Fertigungsverfahren
• Förderung: Förderung von 2012 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 227733627

Zum stoffschlüssigen Fügen artungleicher Metalle eignen sich die Verfahren Sprengschweißen und elektromagnetisches Pulsschweißen in besonderer Weise, da hohe Festigkeiten erreicht werden können. Nachteilig ist, dass, bedingt durch die begrenzte Zugänglichkeit und die hohen Prozessgeschwindigkeiten, die wahren Vorgänge in der Fügezone nicht hinreichend untersucht und bekannt sind. Genau diese Vorgänge sind jedoch von großem Interesse, um Fügestellen gezielt auslegen zu können. Bislang ist der eigentliche Prozess eine Black Box, zu der lediglich Eingangs- (beispielsweise Werkstoffeigenschaften) und Ausgangsgrößen (beispielsweise Verbindungsfestigkeit) bekannt sind, nicht aber die verknüpfenden Mechanismen. Als direkte Folge müssen Verbindungen in der Anwendung mehr oder weniger aufwändig empirisch ausgelegt werden, wodurch Potentiale ungenutzt bleiben.Das Ziel dieses Vorhabens ist daher, über eine zielgerichtete Parametervariation zusammen mit zeitlich und örtlich hoch aufgelösten Untersuchungsmethoden, auch in situ, diese Lücke zu füllen. Dabei werden Hypothesen zugrunde gelegt und überprüft. Hauptgegenstand der Untersuchungen ist ein spezieller Versuchsstand am PtU, der genau definierte, konstante Prozessparameter und eine gute Beobachtbarkeit kombiniert. Zusammen mit fein aufgelösten Hochgeschwindigkeitsaufnahmen können hier neue Erkenntnisse gewonnen werden. Das Vorgehen im Projekt sieht vor, Probenwerkstoff, Beschichtung und Umgebungsmedium gezielt einzustellen und die Auswirkungen zu studieren. Die experimentellen Arbeiten werden unterstützt durch die numerische Simulation, die einen tieferen Einblick in den Prozess liefert.Das Projekt wird durchgeführt in Kooperation mit anderen Forschergruppen im Schwerpunktprogramm, um die experimentellen und analytischen Möglichkeiten auszuschöpfen.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1640: Fügen durch plastische Deformation