Fügezonen

Arbeitskreisleiter

Dipl.-Ing. Franz Wirth

Teilnehmende Teilprojekte in Phase III

 Zielsetzung

Aus der Notwendigkeit heraus, die Erkenntnisse zur Fügestellenvorbereitung und der Knotenherstellung effizient zwischen den beteiligten Teilprojekten auszutauschen, wurde Anfang 2005 der Arbeitskreis Fügezonen eingerichtet. Die Abstimmung innerhalb des Arbeitskreises erfolgte hinsichtlich der Auswahl der am besten geeigneten Fügetechnologie für die Fertigung der Demonstratorstruktur und der Fügezonencharakterisierung. Die Zielsetzung des Arbeitskreises in Phase III) umfasste zudem die Gestaltung und Bewertung der Fügezonen für den Demonstrator der Phase III, der in Zusammenarbeit mit dem Arbeitskreis Referenzszenarien gestaltet wurde. Eine Neuerung stellte bei der Demonstratorfertigung das im TP A10 untersuchte Verfahren zur lokalen Querschnittsänderung von Profilen dar. Dieses ermöglichte eine besondere Art der Fügestellenvorbereitung und erlaubte damit die Fertigung komplexerer Strukturen. Die Fügezonen wurden zudem bei der Gestaltung der Bauteilgruppen hinsichtlich Geometrie und Massenverteilung optimiert, wobei die strukturmechanischen und herstellungsbedingten Anforderungen gleichzeitig erhalten blieben.

Zusätzlich zu den bisherigen Aufgaben des Arbeitskreises wurden die Arbeiten mit der im TP A11 aufgebauten Datenbank FügDAT in das Aufgabengebiet des Arbeitskreises aufgenommen. In Phase II wurde diese in Abstimmung mit den beteiligten Teilprojekten im Arbeitskreis entworfen und von TP A11 umgesetzt. Sie bot die Möglichkeit, den Prozesskettenschritt des Fügens transparenter zu machen, da sie die hergestellten Proben und deren Charakterisierung sowie ggf. die Prozesssimulation gezielt verwaltet und für alle Beteiligten des SFB/TR 10 einfach zugänglich machte.

Ergebnisse aus der fachlichen Diskussion flossen schließlich in die Datenbank ein. Die aktuellen Forschungsergebnisse und Erkenntnisse standen somit allen Teilprojektbearbeiter/-innen zur Verfügung. Anhand der Ergebnisdaten ließen sich gemeinsam die Gestaltungsrichtlinien überprüfen und bewerten. Zudem bot sie die Möglichkeit, Regeln für das in Phase II aufgebaute Expertensystem abzuleiten und dieses so zu einem Werkzeug zur zukünftigen Fügeverfahrensauswahl auszubauen. Aus den Erfahrungen der Arbeiten zu den Gestaltungsrichtlinien der Fügestellen und der Prüfung der Fügezonen wurden im Arbeitskreis Vorlagen für Richtlinien und Prüfvorschläge (z. B.: Zug, Druck, Torsion und Biegung) für Bauteilgruppen und kraft-, form- und stoffschlüssige Verbindungen erstellt und veröffentlicht.

Der Arbeitskreis stellte ein Forum für den intensiven Austausch über die Herausforderungen, Möglichkeiten und Grenzen der betrachteten Fügeverfahren – von der Planung über die Fertigung bis hin zur Montage – dar. Insgesamt wurde es so möglicht, die einzelnen Fügeprozesse hinsichtlich der qualitätsbestimmenden Parameter und der Prozessparametereinflüsse auf Bauteilgruppen zu analysieren und zu bewerten. Daraus ließen sich anschließend die Bewertungskriterien für den in einigen Teilprojekten geplanten Benchmark zwischen den Fügeverfahren diskutieren und ableiten.

Der Arbeitskreis bot zudem eine Plattform für die Abstimmungen zum Aufbau einer flexiblen und automatisierten Montagezelle. Dementsprechend wurden die Randbedingungen der Fügeprozesse, die sich aus den einzelnen Fügeverfahren ergaben (benötigte Genauigkeiten, Spaltmaße, Prozesskräfte etc.), aus den gesammelten Ergebnissen der bereits genannten Datenbank FügDat erarbeitet.

Veröffentlichungen

Um die Arbeitsinhalte des Kongresses einem größeren Publikum zugänglich zu machen, wurden die wesentlichen gemeinsamen Ergebnisse in folgender Zeitschrift veröffentlicht: