Einsatz von wandlungsfähigen Fügeprozessen zur Herstellung von hybriden Bauteilstrukturen im industriellen Umfeld
Leiter
Mitarbeiter
- Frank Sippel (M. Sc.), bis 30.09.2023
- Arnold Harms (M. Sc.)
Laufzeit:
Start: 1. Januar 2022
Ende: 31. Dezember 2024
Kurzbeschreibung
Gegenstand des Transferprojekts T01 ist die Analyse sowie Übertragbarkeit der Methodik der im Sonderforschungsbereich Transregio 285 (SFB/TRR285) „Methodenentwicklung zur mechanischen Fügbarkeit in wandlungsfähigen Prozessketten“ untersuchten Wandlungsfähigkeit eines taumelnden Halbhohlstanznietprozesses aus dem Teilprojekt C02 „Wandlungsfähiges Fügen mit Hilfsfügeteil“ unter industriellen Randbedingungen sowie eine Erweiterung durch gezielte Anpassung von relevanten Prozessparametern. Zentrales Ziel des Forschungsprojekts ist dabei die Übertragung der grundlagenwissenschaftlichen Erkenntnisse zur gezielten Herstellung von geometrischen Charakteristiken von Fügeverbindungen wie beispielsweise Hinterschnitte beim taumelnden Halbhohlstanznieten auf den neuartigen Ansatz des Fügens durch Taumeln. Dazu wird eine umfassende und belastungsangepasste Werkstoffcharakterisierung durchgeführt, welche die Grundlage für Materialkarten der als industrierelevant eingestuften Versuchswerkstoffe darstellt. In Kombination mit dem numerischen Modell werden dadurch Variantensimulationen zur Bestimmung geeigneter Fügeparameterkombinationen hinsichtlich Fügestellengeometrie und Umformparameter erarbeitet. Anhand von Realversuchen wird anschließend das Modell validiert und mit einem optimierten Parametersatz Bauteile hergestellt. Neben der Analyse der Wirkzusammenhänge sowie Fügemechanismen sollen zur Bewertung der industriellen Einsatzbarkeit Belastungsversuche unter industriellen Prozessbedingungen durchgeführt werden. Industrieseitig stellt neben der Verbindungsfestigkeit auch die Oberflächenbeschaffenheit eine entscheidende Ziel-größe für die Bauteilqualität dar. Entsprechend soll der Einfluss auf die Oberfläche in Form von Materialfehlern wie Überlappungen oder Gratbildung durch das neuartige Fügeverfahren untersucht werden. Die Ergebnisse werden abschließend in einer Methode zur Auslegung von belastungsangepassten Fügeverbindungen im industriellen Umfeld zusammengefasst und in den Gesamtkontext der wandlungsfähigen Prozesse des Sonderforschungsbereichs zurückgeführt.
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