Fachgebiet Trennende und Fügende Fertigungsverfahren
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AdditiveJoint

Untersuchung und Weiterentwichlung stoffschlüssiger Fügeverfahren zum Verbinden von additiv gefertigten Bauteilen

Projektbeschreibung

Die Additive Fertigung (AM von engl. Additive manufacturing) besitzt für die Industrie das Potenzial, Bauteile mit komplexen Geometrien in relativ kurzen Durchlaufzeiten und vergleichsweise geringen Kosten herzustellen. Eine wesentliche Einschränkung für die Anwendung der additiven Fertigung als industrielles Herstellungsverfahren ist jedoch die begrenzte Bauteilgröße. Die anhaltende Forderung nach Überwindung der Bauteilgrößenbeschränkung additiver Komponenten führt zur Notwendigkeit des Einsatzes von Schweißverfahren zum Fügen additiv gefertigter Bauteile sowohl untereinander als auch mit Knet- oder Gusslegierungen.  Entsprechend ist es erforderlich, den Einfluss des Schweißprozesses auf die Mikrostruktur und mechanischen Eigenschaften von AM Bauteilen zu untersuchen.

In dem Forschungsprojekt werden das Rührreibschweißen (RRS) und das Orbitalreibschweißen (ORS) zum Fügen von selektiv lasergeschmolzenen (SLM) AlSi10Mg-Bauteilen verwendet.

Die vorgestellte Arbeit zielt darauf ab, die Anzahl der Poren in den Schweißnähten zu minimieren sowie den Festigkeitsabfall im Fügebereich so gering wie möglich zu halten. Durch den Einsatz der reibbasierten Verfahren soll es möglich sein, die AM-Komponenten ohne eine Nahtkanten- oder Oberflächenvorbehandlung direkt zu verarbeiten.

Projektziele

  • Integration von additiv hergestellten Bauteilen in konventionelle Strukturen (metallischer Werkstoffe) durch reibbasierte Fügeverfahren (RRS/ ORS)
  • Überbrückung sowie Verschließung von Poren durch Rührreibschweißen innerhalb des Grundwerkstoffes
  • Weiterverarbeitung von AM-Komponenten ohne Modifizierung der Stoßkanten
  • Ermittlung der mechanisch-technologischen Eigenschaften reibbasierter Fügeverbindungen von AM/AM- und AM/konventionellen- Strukturen
Projektbild AdditiveJoint

Projektlaufzeit
01.11.2018 - 30.04.2021

AiF-Forschungsvorhaben-Nr.

20.240 N

Fördermittelgeber
Programm zur Förderung der industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages

Projektbearbeiter
Marcel Hatzky, M.Sc.

Veröffentlichungen
Hatzky, Marcel; Gerber, Alexander; Böhm, Stefan (2020): Stoffschlüssige Fügeverfahren zum Verbinden additiv gefertigter Bauteile. In: DVS Media GmbH (Hg.): DVS Congress 2020. DVS-Berichte, Band: 365. DVS Congress. 1. Auflage 2020. Düsseldorf: DVS Media GmbH (Berichte Band, 365).

Projektbegleitender Ausschuss:

Airbus CRT

IAPT Fraunhofer

Brose Fahrzeugteile Gmbh & Co. KG

Fischer Schweißtechnik GmbH

IWE Greifswald

Mühlbauer Maschinenbau GmbH

Kirchhof Automotive Deutschland GmbH

Stirtec GmbH

inTec automation GmbH