 | 2007 |
Abstract:
Zusammenfassung: Die flexible Fertigung von leichten Tragwerken in kleinen Stückzahlen stellt besondere Anforderungen an die Fügetechnik, insbesondere dann, wenn zur Erhöhung der Gebrauchseigenschaften einer solchen Rahmenstruktur endlose Faserverstärkungen in den zu fügenden Profilen eingebettet sind. Die im industriellen Einsatz üblichen, über-wiegend thermischen Fügeverfahren sind in der Lage, Fügeverbindungen in guter Qua-lität bei hoher Ausbringung zu erzeugen. Sollen Profile mit eingebetteten Verstärkungs-elementen gefügt werden, so ergeben sich bei diesen Fügeverfahren jedoch Restriktio-nen u.a. derart, dass die zum Aufschmelzen notwendige Temperatur von Matrix (z.B. AA6060) und Verstärkungselement (1.4310) stark unterschiedlich sein kann und so ein homogener Verbundentstehungsprozess zur Anbindung des Verbundprofils unmöglich erscheint. Das Fügen durch Umformen bietet eine Alternative zu den thermischen Fü-geverfahren, da hier ein hohes Potenzial zur Erhaltung des Verbundes von Matrix und Verstärkungselement besteht. Um die Eignung von Verfahren des umformtechnischen Fügens für die Herstellung von Fügeverbindungen aus unverstärkten und verstärkten Profilen zu qualifizieren, wurden experimentelle und numerische Untersuchungen durchgeführt. Für ein Fügen von Profilen zu leichten Tragwerken wurde das Fügen durch Weiten und das Fügen durch Engen untersucht. Der für den Umformprozess notwendige Wirkdruck auf den Werkstoff wurde werkzeuggebunden (Rohreinwalzen), wirkmedienbasiert (Fügen durch Innenhochdruckumformung) und wirkenergiebasiert (Fügen durch elektromagnetische Kompression) auf die zu fügenden Profile aufge-bracht. Die derart erzeugten Fügestellen wurden charakterisiert und gemäß ihrer Ver-bindungsqualität, auch im Hinblick auf deren Eignung zum Fügen verstärkter Profile, bewertet.