Fachgebiet Trennende und Fügende Fertigungsverfahren
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QuaSi MPS

Qualitätssicherung bei elektromagnetisch gepulsten Schweiß-verbindungen

Projektbeschreibung

Im Bereich der metallischen Mischverbindungen und des innovativen Leichtbaus zeigt sich ein hohes Interesse an Aluminium-Stahl-Verbindungen. Ein innovatives Verfahren, mit dem artfremde, metallische Werkstoffe stoffschlüssig und unter Vermeidung schweißprozessüblicher Nachteile gefügt werden können, ist das Magnetimpulsschweißen (MPS). Das MPS wird jedoch trotz vieler Vorteile im Bereich artfremder Fügeverbindungen in der Industrie wenig eingesetzt. Die Zurückhaltung in der Anwendung kann zum einen auf den Mangel an Erfahrungen, zum anderen auf fehlende Konzepte zur Qualitätssicherung zurückgeführt werden. Es fehlen Merkblätter und Normen zu Schweißnahteigenschaften (z.B. Schweißnahtfläche, Nahtunregelmäßigkeiten) und deren Auswirkungen auf das Fügeergebnis, sowie Konzepte zur serienbegleitenden Prozesskontrolle und Qualitätssicherung, die über ein „reines Mitprotokollieren“ der Anlagenparameter hinausgehen. Im Zentrum des Forschungsinteresses steht die Gewährleistung gleichbleibender Schweißqualität, damit sich durch die Beherrschung des Prozesses das MPS als weiteres Schweißverfahren für Mischverbindungen etablieren kann. Hierzu soll die aktive Thermografie qualifiziert und mit Hilfe eines zu erstellenden Fehlerkataloges die Qualität von MPS-Mischverbindungen zerstörungsfrei im Serientakt bestimmt werden. Durch die zerstörungsfreie Ermittlung und Korrelation der Schweißnahtfläche mit der Festigkeit der Verbindung wird zudem ein Gütemerkmal für diese Verbindung erarbeitet.   


Projektziele

  • Erstellung eines Katalogs mit Schweißunregelmäßigkeiten und deren Auswirkung angelehnt an DIN EN ISO 6520-2
  • Entwicklung der optimalen Detektierbarkeit der katalogisierten Fehler mittels aktiver Thermografie
  • Zerstörungsfreie Ermittlung der zur Schweißverbindung beitragenden Fläche und Nachweis der Korrelation der Schweißnahtfläche zur Festigkeit angelehnt an DVS-Merkblatt 2902-4
  • Anwendung der gewonnenen Ergebnisse auf weitere Geometrien (Funktionsmuster)

Downloadbereich

 

Laufzeit
01.01.2017 – 30.09.2019

Aif Forschungsvorhaben Nr.
19.214N

Fördermittelgeber
Das IGF-Vorhaben „Qualitätssicherung bei elektromagnetisch gepulsten Schweißverbindungen“, IGF-Projekt Nr. 19214 N, der Forschungsvereinigung Stahlanwendung e. V. (FOSTA), Sohnstraße 65, 40237 Düsseldorf 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.

Forschungsvereinigungen
FOSTA - Stahlanwendungen e.V. Projektnummer: P1092

Veröffentlichungen
Kryukov, Igor; Rebensdorf, Anatoli; Böhm, Stefan: Non-destructive Testing Method for EMPT Welded Parts. 3rd International EMPT-Conference and User Meeting 2017, Alzenau.

Schumacher, Eugen; Kümper, Sascha; Kryukov, Igor; Böhm, Stefan: Analysis of the Weld Seam Area of Magnetic Pulse Welded Aluminium-Steel-Sheet-Connections on its Suitability as a Sign of Quality. 8th International Conference on High Speed Forming, Columbus, 2018                                                                

Projektbetreuer
Sascha Kümper, M.Sc.                                                                      Dipl.-Ing. IWE Igor Kryukov           

PROJEKTBEGLEITENDER AUSSCHUSS