Lehrstuhl für Werkstoffkunde (WKK)

Hybride Werkstoffsysteme

Metall-Ultraschallfügen von singulären und seriellen Schweißpunkten: Prozess-. Schwingungs- und Eigenschaftenanalyse

Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens wird das Ultraschallpunktschweißen systematisch hinsichtlich Prozessführung und Verbundeigenschaften am Beispiel von automobilrelevanten Al/Stahl-Mischverbunden untersucht. Ein wesentliches Projektziel ist der Vergleich und der Transfer von singulären Schweißpunkten auf serielle, d.h. Mehrfachschweißungen, um somit den Labormaßstab auf bauteilnahe Geometrien zu übertragen und einen robusten Fügeprozess für serielle Schweißpunktgeometrien weiterzuentwickeln. Hierzu sind detaillierte Schwingungsuntersuchungen mittels Laser-Doppler-Vibrometrie und begleitende Simulationen zur Gewährleistung reproduzierbarer und stabiler Prozessrandbedingungen notwendig, um generalisierte Dämpfungskonzepte und allgemeine Designrichtlinien für ultraschallschweißbare Mischbauweisen zu entwickeln. Weiterführende Arbeiten zum Geometrie- und Frequenzeinfluss beim Ultraschallschweißen zielen auf Mischverbindungen mit hoher Verbundqualität ab. Hierzu werden auch neue mehrteilige Sonotrodenkonzepte auf Basis von Hart- und Refraktärmetallen entwickelt. Die prozessrelevanten Parameter Schweißkraft, Schwingungsamplitude und Schweißenergie werden mit Hilfe statistischer Versuchsmethoden bestimmt und insbesondere die schwingungstechnischen Einflüsse bei seriellen Schweißpunktgeometrien als Funktion der Reihenfolge, Anordnung und Fügeparameter systematisch untersucht.

Auskünfte erteilt:

Dipl.-Ing. M. Becker

Tel: +49 631-205-5291

Fax: +49 631-205-2137

E-Mail: becker(at)mv.uni-kl.de

Jun.-Prof. Dr.-Ing. F. Balle

Tel.: +49 631 - 205 - 3942

Fax: +49 631 - 205 - 2137

E-Mail: balle(at)mv.uni-kl.de

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