Wandlungsfähiges Fügen mit Hilfsfügeteil

Laufzeit

Start: 1. Juli 2019

Ende: 30. Juni 2027

Kurzbeschreibung

Im Hinblick auf steigende ökonomische und ökologische Anforderungen gewinnt der Trend des Leichtbaus in den letzten Jahren zunehmend an Bedeutung. Ein Teil dieser Entwicklung sind Mischbauweisen aus hochfesten Stahl- und Aluminiumkomponenten mit erhöhter Komplexität und Variantenanzahl. Für die Montage und Verbindung der Bauteile aus den unterschiedlichen Werkstoffen sind Fertigungsverfahren notwendig, die Fügeoperationen zwischen Werkstücken mit variierenden mechanischen und geometrischen Eigenschaften ermöglichen. Eine Möglichkeit ist der Einsatz des umformtechnischen und vorlochfreien Fügeprozesses mit Halbhohlstanznietelementen, der sich durch eine hohe Ressourcen- und Prozesseffizienz auszeichnet. Jedoch sind durch die steigenden Ansprüche an die Verbindungstechnik hinsichtlich der eingesetzten Werkstoffe und Geometrien neue Verfahren und Methoden zur Herstellung von wandlungsfähigen und maßgeschneiderten Fügeverbindungen notwendig.
Ziel des Projekts ist der Aufbau eines wandlungsfähigen Halbhohlstanznietprozesses, der robust gegenüber Störgrößen und Prozessgrößenvariationen ist. Dafür werden zwei mögliche Lösungsstrategien verfolgt, die sich synergetisch ergänzen. Der erste Ansatz enthält die Beschreibung einer adaptiven, linearen Prozessführung zur Untersuchung der Wandlungsfähigkeit von eingesetzten Hilfsfügeteilen. Dieser Teil des Projekts wird durch den Projektpartner am LWF in Paderborn (https://mb.uni-paderborn.de/lwf) bearbeitet. Die zweite Lösungsstrategie, welche am LFT verfolgt wird, beinhaltet die Adaption der Werkzeugkinematik an den Fügeprozess und eine wandlungsfähige In-situ-Regelung der Prozessparameter. Dabei wird ein Taumelprozess eingesetzt, der hinsichtlich Taumelkinematik und Prozesssteuerung an die Werkstoffe und Geometrien angepasst wird und somit maßgeschneiderte Fügeverbindungen mit einer erhöhten Prozessrobustheit ermöglicht.

Diese Projekt ist Teil des Transregio 285 und wird in Kooperation mit dem Laboratorium für Werkstoff- und Fügetechnik der Universität Paderborn bearbeitet.

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Forschungsgruppen: Fertigungsprozesse

Publikationen