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Kotschote, Christian [Author] ; Bergmann, Jean Pierre [Degree supervisor]; Korte, Michael [Other]; Rudolf, Heiko [Other] Technische Universität Ilmenau, Universitätsverlag Ilmenau

Widerstandspunktschweißen mit Stanzelement : prozesstechnische und werkstoffliche Besonderheiten von Aluminium-Stahl-Blechverbindungen

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  • Media type: E-Book; Thesis
  • Title: Widerstandspunktschweißen mit Stanzelement : prozesstechnische und werkstoffliche Besonderheiten von Aluminium-Stahl-Blechverbindungen
  • Contributor: Kotschote, Christian [VerfasserIn]; Bergmann, Jean Pierre [AkademischeR BetreuerIn]; Korte, Michael [GutachterIn]; Rudolf, Heiko [GutachterIn]
  • Corporation: Technische Universität Ilmenau ; Universitätsverlag Ilmenau
  • imprint: Ilmenau: Universitätsverlag Ilmenau, 2019
    Ilmenau: Universitätsbibliothek, 2019
  • Published in: Fertigungstechnik - aus den Grundlagen für die Anwendung ; 7
  • Extent: 1 Online-Ressource (XIX, 165 Seiten); Illustrationen, Diagramme (teilweise farbig)
  • Language: German
  • Identifier:
  • Keywords: Punktschweißen > Leichtbau > Buckelschweißen > Stanzen > Festigkeit > Kraftfahrzeugbau
  • Origination:
  • University thesis: Dissertation, Technische Universität Ilmenau, 2018
  • Footnote:
  • Description: Aluminium und Stahl sind Leichtbauwerkstoffe und im Automobilbau nicht mehr wegzudenken. Beide Werkstoffe miteinander zu verbinden, stellt besonders die Fügetechnik vor großen Herausforderungen. Das Fügen mittels Widerstandspunktschweißen oder anderen thermischen Fügeverfahren führt beim Verbinden von Aluminium mit Stahl in der Regel zur Ausbildung von intermetallischen Phasen. Zusätzlich erschweren die unterschiedlichen Eigenschaften der beiden Werkstoffe den Schweißprozess und damit einen Einsatz im Fahrzeugbau. Aufgrund der hohen Zugfestigkeit höchstfester Stähle gelangen mechanische Fügeverfahren, wie beispielsweise das Halbhohlstanznieten, ebenfalls an ihre Prozessgrenzen. Mit Hilfe eines zusätzlichen Stanzelements wurde ein neuartiger Ansatz zum Widerstandspunktschweißen von Aluminium und Stahl entwickelt und dessen prozesstechnische und werkstoffliche Besonderheiten erforscht. Das Ziel war die Bestimmung der Verbindungsausbildung vom Stanzelementprozess und der Einfluss der Schweißlinsenbildung auf die Charakteristik der Gesamtverbindung. In den Untersuchungen konnte die Buckelhöhe als grundlegende Prozessgröße identifiziert werden. Weiterhin wurde festgestellt, dass die Schmelzenbildung im Stahl beginnt. Die Untersuchungen der Schweißlinsenbildung und deren Einfluss auf die Elementverformung brachte die Erkenntnis, dass die Ausprägung des Stanzelements im Aluminiumsubstrat dominierend durch den Stanzelementprozess gesteuert wird. Eine thermische Belastung innerhalb der Schweißbereichsgrenzen beeinflusst die geometrischen Kennwerte nur geringfügig. Mithilfe einer eigens entwickelten Kopfzugmethode konnte der Nachweis erbracht werden, dass die Vorbelastung des Stanzelements einen Einfluss auf das Versagensverhalten hat. Zudem war es mit dieser Prüfung möglich, die Verbindungsfestigkeiten sowohl nach dem Primär- als auch nach dem Sekundärprozess zu bestimmen. Der Vergleich der Kopfzugkräfte ergab eine festigkeitsmindernde Wirkung des Schweißprozesses. Untersuchungen des Aluminiumsubstrates zeigten Erholungs- und Rekristallisationsvorgänge entlang der Prozesskette, welche als Ursache für die festigkeitsmindernde Wirkung identifiziert wurde. Eine Möglichkeit zur Erhöhung der Verbindungsfestigkeit konnte durch eine nachträgliche Ausscheidungshärtung des Aluminiummaterials erreicht werden.
  • Access State: Open Access