Aufgabenstellung
Im Bereich Serienschweißen mittels Laser liegen zurzeit nur sehr wenige Erkenntnisse bezüglich der dynamischen Langzeiteigenschaften und Klimawechselfestigkeiten von geschweißten Kunststoffbauteilen vor. Der Forschungsbedarf auf diesem Gebiet wurde in einer unabhängigen Studie, die vom DVS beauftragt wurde, festgestellt. Dabei zeigt sich, dass v.a. im Bereich der dynamischen Eigenschaften (z.B. Ermüdungsverhalten) sowie der allgemeinen Langzeiteigenschaften (z.B. Klimawechselfestigkeit) von geschweißten Bauteilen ein überdurchschnittlich hoher Forschungsbedarf besteht.

Vorgehensweise
Zur Prüfung der Langzeiteigenschaften lasergeschweißter Bauteile werden Laststeigerungsversuche und Klimawechseltests durchgeführt, da gerade im Automotive-Bereich die eingesetzten Bauteile häufigen Temperatur- und Feuchtigkeitsschwankungen bei gleichzeitig hohen mechanischen Dauerbelastungen unterliegen. Beim Klimawechseltest werden die Bauteile zeitraffend durch ein definiertes Temperaturprogramm (z.B. T = -40 °C und +120 °C) geschwächt und anschließend im Kurzzeitversuch charakterisiert. Je nach Anforderung werden dabei bis zu 100 Zyklen absolviert, wobei die Endtemperaturen 40 bis 240 Minuten gehalten werden.

Ergebnisse
In bisherigen Untersuchungen hat sich bereits gezeigt, dass im Langzeitversuch die Festigkeit im Überlappstoß um durchschnittlich 32 % und im T-Stoß um durchschnittlich 38 % gegenüber der Kurzzeitfestigkeit abnehmen kann (siehe Bild unten). In weiteren Versuchen werden nun die mechanischen Eigenschaften geschweißter Bauteile nach der Durchführung eines Klimawechselprogramms geprüft, sowie weitere Werkstoffe charakterisiert.