Achtung:

Sie haben Javascript deaktiviert!
Sie haben versucht eine Funktion zu nutzen, die nur mit Javascript möglich ist. Um sämtliche Funktionalitäten unserer Internetseite zu nutzen, aktivieren Sie bitte Javascript in Ihrem Browser.

|

Abschluss des Forschungsvorhabens

Abschluss des Forschungsvorhabens „Nachweis der Einsetzbarkeit des Widerstandspunktschweißens für reduzierte Flanschbreiten im leichtbauoptimierten Stahlkarosseriebau“

 

Das IGF-AiF-Vorhaben IGF-Nr.: 19482 N / FOSTA P 1267 (Laufzeit 01.06.2017 - 29.02.2020) wurde von der Forschungsvereinigung Stahlanwendung e. V. (FOSTA) koordiniert und in Zusammenarbeit mit dem Laboratorium für Werkstoff- und Fügetechnik (LWF Paderborn) bearbeitet.

Bei der Realisierung ressourcenschonender, bezahlbarer Mobilität spielen Leichtbaukonzepte aus modernen höchstfesten Stahlblechwerkstoffen eine bedeutende Rolle. Zur Erhöhung des Kundennutzens (Türeinstieg, „schlanke A-Säule“, usw.) und zur Gewichtsreduzierung besteht im Karosseriebau zudem ein zunehmendes Interesse an der Reduzierung der heute üblichen Flanschbreiten. Das prozesssichere und kosteneffiziente Fügen von Bauteilen aus höchstfesten Stählen mit reduzierten Flanschbreiten mit dem in der stahlblechverarbeitenden Industrie weit verbreiteten und hocheffizienten Widerstandspunktschweißen stellt eine Herausforderung dar. Während OEMs und Tier1-Zulieferer investitionsintensive Technologien wie das Laserstrahlschweißen einsetzen können, fehlen KMU zum prozesssicheren Fügen schmaler Flansche mit der Widerstandspunktschweißtechnologie die notwendigen Anwenderhinweise.

Durch experimentelle und numerische Untersuchungen an für den Karosseriebau realitätsnahen Fügeaufgaben über den gängigen Stand der Technik hinaus wurde in diesem Projekt die Einsetzbarkeit des Widerstandspunktschweißens für reduzierte Flanschbreiten systematisch untersucht. Gleichzeitig wurden die einzuhaltenden Randbedingungen und wirtschaftlichen Kompromisse für eine produktionstaugliche Prozessfähigkeit ermittelt.

Vor dem Hintergrund des anwendungsorientierten Projektzieles wurden dazu neben Untersuchungen unter „idealisierten“ Laborbedingungen auch Experimente unter produktionsnahen Bedingungen in Form einer systematischen Einfluss- und Störgrößenuntersuchung durchgeführt. Hierbei wurde durch gezielte Betrachtung von höchstfesten Hochleistungsstählen (3rd generation steels), deren voranschreitender Entwicklung ebenfalls Rechnung getragen. Zur Erhöhung der wissenschaftlich-prozesstechnischen Erkenntnisse beim WPS reduzierter Flanschbreiten, bspw. hinsichtlich Temperaturverteilung und Schweißlinsenwachstum, wurde eine 3D-Schweißprozess-simulation mithilfe von freiverkäuflicher Software aufgebaut. Die Ergebnisse können von Anwendern direkt genutzt werden, etwa um Optimierungspotenziale, z.B. von alternativen Elektrodenkappengeometrien, zu ermitteln.

Die im Rahmen des Vorhabens generierten Ergebnisse und Methoden tragen so dazu bei, kosten- und zeitintensive experimentelle Absicherungen im Unternehmen einsparen zu können und entsprechende Leichtbauprodukte auf den globalen Märkten anbieten zu können. Die Ableitung von anwendergerecht formulierten Richtlinien sowie Konstruktions- und Fertigungshinweisen auf Basis der erzielten Forschungsergebnisse unterstützt ein breites Anwenderspektrum insbesondere aus dem Bereich der KMU bei der Realisierung der an sie gestellten Fügeaufgaben und steigert so insgesamt die Wettbewerbsfähigkeit der KMU.

Das IGF-Vorhaben „Nachweis der Einsetzbarkeit des Widerstandspunktschweißens für reduzierte Flanschbreiten im leichtbauoptimierten Stahlkarosseriebau“, IGF-Projekt Nr. 19482 N, der Forschungsvereinigung Stahlanwendung e. V. (FOSTA), Sohnstraße 65, 40237 Düsseldorf wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert. Für die finanzielle Förderung und die organisatorische Betreuung der Forschungsvereinigung sei an dieser Stelle gedankt. Weiterer Dank gilt allen kooperierenden Industriepartnern für die gute Zusammenarbeit im Rahmen des Projektes. Das Laboratorium für Werkstoff- und Fügetechnik der Universität Paderborn bedankt sich bei den Mitgliedern des Projektbegleitenden Ausschusses für die anregenden Diskussionen und konstruktiven Ergänzungen zu diesem Vorhaben.

Für die interessierte Öffentlichkeit kann der Schlussbericht des Projektes bei der Forschungsvereinigung Stahlanwendung e. V. (FOSTA), Sohnstraße 65, 40237 Düsseldorf erworben werden.

Die Universität der Informationsgesellschaft