|
Fügen verschiedenartiger Werkstoffe
|
Motivation
Innerhalb der letzten Jahre konnte ein verstärkter Einsatzvon Leichtbau und Materialmix im Transportwesen beobachtet werden. Ursache dieser Entwicklung ist die Forderung nach Treibstoffeinsparung auf Grund von Gewichtsreduzierung und andererseits aus Gründen des Umweltschutzes durch Einsparung von CO2 Emissionen.
|
Schwierigkeiten beim Verbinden von Stahl mit Aluminium
Beim Schweißen von Stahl mit Aluminium handelt es sich um einen Hybrid-Prozess.
Während das Aluminium aufgeschmolzen wird, wird die Schmelztemparatur von Stahl nicht erreicht. Man spricht von einer Schweißlötung.
|
Die Schwierigkeiten beim Schweißen von Stahl mit Aluminium liegen einerseits in den unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften wie Schmelztemparatur, elektrische Leitfähigkeit, Wärmeleitfähigkeit, Dichte, Wärmeausdehnung sowie andererseits in der Bildung von spröden intermetallischen Phasen mit meist recht kompliziert aufgebauten Raumgittern mit eingeschränkten Möglichkeiten der Versetzungsbewegungen.
Sie sind daher kaum verformungsfähig.
Die Morphologie der intermetallischen Phasen wird durch verschiedene Faktoren bestimmt, die sich gegenseitig beeinflussen und voneinander abhängen:
- Anteil der Leigierungselemente Stahl:Aluminium
- Verformungszustand des Stahls
- Zeit-Temperatuerverlauf der Fügestelle
|
 |
Um dennoch Schweißverbindungen mit hoher Festigkeit erzielen zu können, sind folgende Maßnahmen möglich:
- sorgfältige Auswahlder chemischen Zusammensetzung der Grundwerkstoffe durch Einbringen von Legierungselementen, die das Phasengebiet einschnüren
- sorgfältige Auswahl des Zusatzwerkstoffes
- Auftragen von Überzügen auf das Stahl- bzw. Aluminiumblech
- genaue Steuerung der Temperatur in der Fügezone
|
 |
Schweißverfahren zum Verbinden von Stahl mit Aluminium
Für das Verbinden von Stahl mit Aluminium sind spezielle Schweißverfahren erforderlich.
|
Der "DeltaSpot" Prozess
Mit dem DeltaSpot-Prozess wurde ein neuartiges Widerstandspunktschweißverfahren entwickelt, welches sich durch hohe Stabilität und Reproduzierbarkeit der Ergebnisse auszeichnet. Möglich wird dies durch Verwendung eines sog. Prozessbandes, das um die Elektroden geführt wird und sie so vor Verschmutzung schütztund einen höheren Wirkungsgrad durch geringeren Stromverbauch gewährleistet.
|
 |
Ansprechpartner: Dr. Jank Nasrin, Jank.Nasrin@fronius.com
|
Der "CMT" Prozess
Die Abkürzung "CMT" steht für "Cold Metal Transfer" und bezeichnet einen innovativen Schutzgasschweißprozess mit einigen Besonderheiten.
-> siehe auch das CMT-Cold Metal Transfer
|
 |
Ansprechpartner: Dr. Jank Nasrin, Jank.Nasrin@fronius.com
|
Das "TWIN" Schweißen
Bimetallband-Twin-Schweißung
Ein Bimetallband aus Stahl und Aluminium wird auf jeder Seite mit dem jeweils artgleichem Werkstoff verschweißt. Dadurch kann eine Verbindung von Stahl mit Aluminium hergestellt werden, die vielen Beanspruchungen im praktischen Einsatz erfüllen kann. Geschweißt wird gleichzeitig mittels Laserstrahlschweißung.
|
 |
Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Julia Inanova, julia.ivanova@sza.info
|
|
