Aufgabenstellung
Für die Umsetzung der Elektromobilität steht der Leichtbau zur Steigerung der Reichweite im Vordergrund. Hinsichtlich der Einführung von Elektromobilen, z.B. als Nutzfahrzeuge im kommunalen Umfeld, soll das vorliegende Projekt eine Fahrzeugplattform bereitstellen, worin konsequenter Leichtbau umgesetzt wird. Das Projekt zielt auf die Entwicklung einer serientauglichen, laserbasierten Fügetechnik von hochfesten Aluminiumlegierungen ab.

Vorgehensweise
Bislang konnte gezeigt werden, dass mit einer Reduzierung des Fokusdurchmessers von 600 µm auf 340 µm eine Verringerung der Heißrissbildung beim Laserstrahlschweißen der hochfesten Aluminiumlegierung EN AW-7075 erzielt werden kann. Um die Auswirkung einer weiteren Verkleinerung des Fokusdurchmessers auf die Heißrissbildung zu untersuchen, werden Schweißversuche mit einem Fokusdurchmesser von 200 µm unter Variation der Streckenenergie mit und ohne Zusatzdrähte an 2 mm dicken Blechen im Stumpfstoß bei vollständiger Durchschweißung durchgeführt. Mittels einer metallografischen Analyse der Schweißnähte werden die vorhandenen Heißrisslängen addiert und die Summe durch die analysierte Nahtlänge von 20 mm geteilt, wodurch sich eine relative Heißrisslänge ergibt. Darüber hinaus werden Zugversuche zur Bestimmung der Zugfestigkeit durchgeführt.

Ergebnisse
Es zeigt sich, dass eine Erhöhung der Streckenenergie ohne Zusatzdraht Heißrisse reduziert, und diese ab 24 kJ/m gänzlich vermieden werden können. Mit Zusatzdrähten kann die Heißrissbildung erst ab 53 kJ/m vermieden werden (vgl. Diagramm links). Ohne Zusatzdraht ist die Festigkeit allerdings am geringsten, da diese aufgrund des Volumenverlusts in den Nähten unterschätzt wird. Mit Zusatzdraht wird dies kompensiert, wobei mit Kupferzusatz tendenziell die höchste Zugfestigkeit erzielt werden kann.