Identifizierung des Einflusses mechanischer Schwingungen auf den Erstarrungsprozess beim Tiefschweißen

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Frank Vollertsen
• Fachliche Zuordnung: Produktionsautomatisierung und Montagetechnik ; Metallurgische, thermische und thermomechanische Behandlung von Werkstoffen
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 267927324

Mechanische Vibrationen haben einen signifikanten Einfluss auf das Gefüge erstarrender metallischer Schmelzen. In der Gießtechnik zählt diese Technik zu den mechanischen Kornfeinungsverfahren. Voruntersuchungen zum Einfluss mechanischer Vibrationen beim Laserstrahltiefschweißen in einem Frequenzbereich von 0 Hz bis 5 kHz zeigen ebenfalls eine signifikante Veränderung der Kornstruktur in der Fügezone. Die genauen Mechanismen und Einflussfaktoren dieser Gefügeveränderung bei den vergleichsweise schnellen Laserstrahltiefschweißverfahren sind jedoch bisher nicht bekannt. Im Rahmen dieses Vorhabens sollen diese Einflussfaktoren mit Hilfe experimenteller Methoden bestimmt werden. Dabei wird von der Hypothese ausgegangen, dass eine wesentliche Gefügeveränderung nur bei vergleichsweise hohen Frequenzen erzielt wird und primär auf eine Keimmultiplikation aufgrund der zusätzlichen Relativbewegung zwischen Schmelze und Erstarrungsfront zurück zu führen ist. Durch die Kenntnis der Einflussfaktoren soll die Basis für die Entwicklung effizienter Systemtechniken gelegt werden, mit der ein feinkörnigeres Schweißgefüge und damit eine qualitativ hochwertigere Schweißnaht, insbesondere hinsichtlich der Reduzierung von Rissbildung, herstellen werden kann.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen