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Projektträger | Fördermittelgeber: Bayerische Forschungsstiftung
Aufgabenstellung
Die Entwicklung von hochfesten Stählen führt aufgrund deren Potential zum werkstofflichen Leichtbau zu einer zunehmenden Anwendung dieser Materialien im Automobilbau. Es besteht bislang jedoch nur unzureichende Erfahrung beim Laserstrahlschweißen dieser Werkstoffe, insbesondere als Mischverbindung mit Stählen niederer Güte. Das Forschungsprojekt zielt daher auf eine Steigerung der Prozessrobustheit bezüglich Störeinflüssen und auf eine Erhöhung der Schweißgeschwindigkeit ab.
Die Entwicklung von hochfesten Stählen führt aufgrund deren Potential zum werkstofflichen Leichtbau zu einer zunehmenden Anwendung dieser Materialien im Automobilbau. Es besteht bislang jedoch nur unzureichende Erfahrung beim Laserstrahlschweißen dieser Werkstoffe, insbesondere als Mischverbindung mit Stählen niederer Güte. Das Forschungsprojekt zielt daher auf eine Steigerung der Prozessrobustheit bezüglich Störeinflüssen und auf eine Erhöhung der Schweißgeschwindigkeit ab.
Vorgehensweise
Neben einem experimentellen Ansatz zur Identifizierung von geeigneten Prozessparametern wird innerhalb des Projektes auf numerische Methoden zurückgegriffen, um den Versuchsaufwand stark zu reduzieren. In Zusammenarbeit mit Projektpartnern mit Fokus auf der Modellbildung für Schweißsimulationen wird eine hocheffektive Verzahnung aus Experiment und Simulation gebildet, um fehlerfreie Schweißnähte bei erhöhter Prozessgeschwindigkeit zu erreichen.
Neben einem experimentellen Ansatz zur Identifizierung von geeigneten Prozessparametern wird innerhalb des Projektes auf numerische Methoden zurückgegriffen, um den Versuchsaufwand stark zu reduzieren. In Zusammenarbeit mit Projektpartnern mit Fokus auf der Modellbildung für Schweißsimulationen wird eine hocheffektive Verzahnung aus Experiment und Simulation gebildet, um fehlerfreie Schweißnähte bei erhöhter Prozessgeschwindigkeit zu erreichen.
Ergebnisse
Durch die parallele numerischen Simulation und der experimentellen Versuchsdurchführung konnten Schweißparameter identifiziert werden, die die Bauteilbewegung während des Schweißens minimieren. Weiterhin wurden die Erkenntnisse erfolgreich auf neue höchstfeste Werkstoffe übertragen. Aufgrund dieses Vorgehens konnte der Schweißprozess innerhalb kurzer Zeit auf neue Werkstoffe abgebildet und die Robustheit gesteigert werden.
Durch die parallele numerischen Simulation und der experimentellen Versuchsdurchführung konnten Schweißparameter identifiziert werden, die die Bauteilbewegung während des Schweißens minimieren. Weiterhin wurden die Erkenntnisse erfolgreich auf neue höchstfeste Werkstoffe übertragen. Aufgrund dieses Vorgehens konnte der Schweißprozess innerhalb kurzer Zeit auf neue Werkstoffe abgebildet und die Robustheit gesteigert werden.
Querschiff einer Schweißnaht aus DP800 (links) und S420 (rechts). Parameter: v = 2 m/min; P = 3 KW
