Fraunhofer IPK

Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik

Jahresbericht 2017
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Risse vermeiden – Widerstandspunktschweißen von hochfesten Stählen

Das Widerstandspunktschweißen ist der Klassiker unter den Fügetechniken. Noch heute werden Autokarosserien mit diesem vor mehr als hundert Jahren entwickelten Verfahren aus einzelnen Blechen zusammengefügt. Hochleistungswerkstoffe und neuartige Werkstoffverbindungen stellen die Technologie jedoch immer wieder vor neue Herausforderungen. Die Füge- und Beschichtungsexperten des Fraunhofer IPK untersuchen aktuell die Rissanfälligkeit von hochfesten Stählen beim Widerstandspunktschweißen. Dafür setzen sie einen Punktschweißprozess unter Zugbelastung ein, um die für die Rissentstehung verantwortlichen Bedingungen genauer zu beleuchten. In Kombination mit der Finite-Element-Methode können sie so komplexe, thermo-mechanische Vorgänge während des Schweißvorgangs materialsparend aufzeigen. Durch die Simulation von Fallbeispielen werden die Ergebnisse anschließend auf reale Bauteile übertragen. Hier werden auch vorangegangene Umformprozesse simuliert, durch die zum Beispiel Eigenspannungen in die Werkstücke eingebracht wurden. Abschließend werden die Fallbeispiele anhand zuvor definierter, kritischer Bedingungen während des Schweißens bewertet. Mit Hilfe dieser Ergebnisse können Anwender zukünftig reale Werkstoff-Geometrie-Kombinationen beurteilen und so die Verarbeitungssicherheit für Hochleistungsmaterialien erhöhen.

Widerstandspunktschweißen unter Zugbelastung

Ansprechpartner

Julian Frei

Tel. +49 30 39006-364

julian.frei(at)ipk.fraunhofer.de