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Schweissprozesssimulation zum Bereitstellen neuartiger Prozessparameterkarten fur den direkt angetriebenen Rotationsreibschweissprozess
Beim direkt angetriebenen Rotationsreibschweissen handelt es sich um ein industriell etabliertes Pressschweissfuge- verfahren, welches aufgrund der Vielzahl an Verfahrensvorteilen auch in der Automobilindustrie, beispielsweise bei der Fertigung von Achsen und Gelenkwellen, Anwendung findet. Der Etablierung neuer Schweissbaugruppen und Varianten geht meist eine intensive Prozessvorentwicklung voraus. Hintergrund ist der steigende Bedarf unterschiedlicher Werkstoff- und Geometriekombinationen gefugter Bauteile aus Grunden des jeweiligen Anforderungsprofils, beispielsweise statische oder dynamische Bauteilfestigkeit, Bauraum und Korrosionsschutz. Mit jeder Vorentwicklung findet aufgrund der etablierten, experimentell gepragten Vorgehensweise eine zeit- und kostenintensive Prozessparameterfindung und -validierung statt. Dabei existieren derzeit 3 Moglichkeiten zur Prozessauslegung, jedoch stellt keine dieser vorzustellenden Methoden einen Zusammenhang zwischen einzustellenden Prozessparametern und den Prozessreaktionsgrossen derart her, was fur eine zielgrossenorientierte Prozessauslegung notwendig ist. Dieser Zusammenhang soll durch neuartige und innovative Prozessparameterkarten fur den Rotationsreibschweissprozess hergestellt werden, wobei auf eine pradiktive Prozesssimulation zuruckgegriffen werden soll. Der Vorteil dieses Simulationswerkzeuges ist das Zeit- und Kosteneinsparpotenzial fur die Vorentwicklung neuer Prozesse beziehungsweise neuer Technologien sowie die in-situ Zustandsgrossenanalyse. Der Beitrag zeigt das systematische Vorgehen zur Bereitstellung werkstoff- und geometriespezifischer Prozessparameterkarten fur den Reibschweissprozess mittels einer Prozesssimulation und den dabei auftretenden Forschungsbedarf. Dabei wird das der Prozesssimulation hinterlegte Reibmodell zwecks pradiktiver Drehzahl- und Druckbereichserfassung im Reibmodell modifiziert. Die Ergebnisse wurden im Forschungsprojekt IGF 18.966 B erarbeitet.
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