Entwicklung des Prägeelementschweißens für Aluminium-Stahl-Verbindungen im Karosseriebau

Von:

Tommy Pietsch

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Aufgrund steigender Anforderungen an die CO2-Emmisionen von Kraftfahrzeugen gewinnt der Karosserieleichtbau weiter an Bedeutung. Dabei bedingt ein effizienter Leichtbau den Einsatz von Mischbauweisen. Die Verbindung der verschiedenen Werkstoffe stellt die Fügetechnik vor neue Herausforderungen, insbesondere beim Fügen von Aluminiumlegierungen mit pressgehärtetem Stahl. Um dieser Fügeaufgabe auch in korrosiv belasteten Bereichen gerecht zu werden, ist das Ziel dieser Arbeit die Entwicklung des Prägeelementschweißens. Dazu wird ein neuartiges Hilfsfügeteil entwickelt, das den Anforderungen an Herstellbarkeit, Zuführbarkeit und Fügbarkeit gerecht wird. Die Anpassung der Setzwerkzeuge erfolgt mithilfe einer finiten Elemente basierten Prozesssimulation. Zum Abschluss der Verfahrensentwicklung werden die optimalen Parameter für das Prägeelementschweißen ermittelt, sowie die Tragfähigkeit und die Korrosionsbeständigkeit überprüft. Um einer automobilen Serienfertigung gerecht zu werden, erfolgt die Bewertung von Delta-Alpha und Störgrößeneinflüssen auf die Verbindung. Die Untersuchungen verdeutlichen das Potenzial des Prägeelementschweißens, Aluminiumlegierungen und pressgehärteten Stahl in korrosiv belasteten Bereichen zu verbinden.