Fachgebiet Trennende und Fügende Fertigungsverfahren
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LaserOptRRS

Gradierte Oberflächen durch Laserbearbeitung für Rührreibschweißwerkzeuge zur Erhöhung der Standzeit

Projektbeschreibung

Rührreibschweißen ist ein kontaktbehaftetes Schweißverfahren, woraus ein abrasiver Werkzeugverschleiß resultiert.  Rührreibschweißwerkzeuge zum Fügen von Aluminiumlegierungen bestehen aus vergüteten Warmarbeitsstählen. Diese müssen einen guten Verschleißwiderstand, der aus einer hohen Werkstoffhärte resultiert, aufweisen. Gleichzeitig muss das Werkzeug eine ausreichende Duktilität besitzen, um den Kräften während des Schweißprozesses standhalten zu können. Einen großen Einfluss auf den Schweißprozess hat die Werkzeugkontur, die maßgeblich den Materialfluss und die Reibungswärme im Schweißgut beeinflusst. Zur Verstärkung des essentiellenMaterialflusses wird am Werkzeugstift meist ein Gewinde aufgebracht, um das Material zur Nahtwurzel zu transportieren. Aufgrund der Reibung zwischen Werkzeug und Werkstück entsteht abrasiver Verschleiß an der Stiftkontur, der zur Abnahme des Materialflusses führt.

Hier bietet die punktuelle Laserimplantation von höher schmelzenden Zusatzwerkstoffen in den Grundwerkstoff eine Möglichkeit den hohen Anforderung beim FSW standzuhalten und eine Standzeitverlängerung zu ermöglichen.


Projektziele

  • Durch das Laserimplantieren von  RRS-Werkzeugen mit ausgewählten Hartstoffen sollen die Werkzeugstandzeiten erhöht werden
  • Mit der Laserimplantierung ist die Oberflächenkonturierung und Beschichtung in einem Arbeitsschritt möglich (Reduzierung der Fertigungskosten)
  • Laserimplantieren ermöglicht es die Standzeiten günstigerer Werkstoffe zu erweitern und damit den Einsatz von teuren Sonderlegierungen zu vermeiden  
xcv

Laufzeit
01.10.2015 – 30.09.2017

Fördermittelgeber
Das IGF-Vorhaben „Gradierte Oberflächen durch Laserbearbeitung für Rührreibschweißwerkzeuge zur Erhöhung der Standzeit (LaserOptRRS)“, IGF-Projekt Nr. 18.841 N, der Forschungsvereinigung Deutschen Verband für Schweißen und verwandte Verfahren e.V. (DVS) wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

Projektbetreuer
Sven Schüddenkopf, M.Sc.

Links
Forschungsvorhaben - Übersicht

Projektpartner

HAMMERER ALUMINIUM INDUSTRIES EXTRUSION GMBH

 

Ort: Soest

Klaas Alu Kranbau GmbH

 

 

Ort: Ascheberg

 

 

RRS Schilling GmbH

 

 

Ort: Schwarzenbek

 

 

Airbus Helicopters GmbH

 

 

Ort: Donauwörth

 

 

Universität Kassel FG Trennende und Fügende Fertigungsverfahren (tff)

Ort: Kassel

Pallas GmbH + Co. KG

 


Ort: Würselen

Kirchhoff Automotive Deutschland GmbH

 

Ort: Iserlohn

pro - micron GmbH & Co. KG

 

Ort: Kaufbeuren

Euro-Composites SA

 

Ort: Luxemburg

Lieber Automation GmbH

 

Ort: Düren

ILV GmbH 

 

Ort: Wang