Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Einfluss von Oberflächenbeschichtungen auf die flüssigmetallinduzierte Rissbildung beim Widerstandspunktschweißen von hochfesten Stahlfeinblechen

Der Einsatz von anti-korrosionsbeschichteten, hochfesten Stahlwerkstoffen im Fahrzeug- sowie Maschinenbau stieg in den vergangenen Jahren kontinuierlich an. Auch zukünftig werden konstante Zuwachsraten prognostiziert. Vor allem in Kombination mit verschiedenen Oberflächenbeschichtungen auf Zinkbasis lässt sich bei einigen dieser Werkstoffe eine verstärkte Rissbildung beobachten, welche in der Regel als flüssigmetallinduziert charakterisiert werden kann. Eine qualitativ hochwertige, rissfreie Punktschweißverbindung liegt im Interesse der gesamten metallverarbeitenden Industrie; vor allem jedoch in Bereichen hochbeanspruchter bzw. sicherheitsrelevanter Bauteile und Konstruktionen, wie zum Beispiel Automobilkarosserien, wird hierauf besonderen Wert gelegt. Deshalb soll ein Anlauf genommen werden, um die umfangreichen, zum heutigen Tage vorliegenden Beschichtungsarten auf ihren Einfluss auf diese Form der Rissbildung hin zu analysieren. Abgeleitete Handlungsempfehlungen werden über Normungsgremien in Regelwerke eingearbeitet, und kommen so dem Endanwender zugute, die Verarbeitungssicherheit wie auch die rechtliche Sicherheit erhöht sich. Knapp 3000 kleine und mittelständische Unternehmen sind in der Automobilzulieferindustrie angesiedelt, weitere im Wirtschaftszweig Metallerzeugung und -bearbeitung. In Hinblick auf die große Gruppe der Nutznießer erscheint eine Umsetzung in einem über die FOSTA von der AiF geförderten Forschungsprojektes sinnvoll. Aus der öffentlichen Zugänglichkeit der Ergebnisse ergeben sich im Vergleich zu einer unternehmensinternen Umsetzung Synergieeffekte. Ohnehin sind die Forschungskosten für ein solches Projekt für KMU i.d.R. nicht, bzw. nur schwer finanzierbar. Die Forschungsstelle besitzt sowohl das Know-How, als auch die benötigte Anlagentechnik. Die aufgestellte Arbeitshypothese, der Versuchsplan, und die anschließende statistische Auswertung sind robust und zielführend. Für den Transfer in die Wirtschaft sind keine Investitionen nötig.

Ergebniszusammenfassung:

Das Ziel des Forschungsvorhabens wurde erreicht. Der in dieser Arbeit eingesetzte Versuchsaufbau "Schweißen unter Zugbelastung" war in der Lage die LME (flüssigmetallinduzierte Rissbildung) Anfälligkeit für unterschiedliche Zink-Überzüge zu zeigen. Die Ergebnisse konnten dafür verwendet werden, um den Einfluss des Überzugs auf das Auftreten der Risse zu quantifizieren und ein LME Anfälligkeitsranking für die Werkstoffe zu erstellen.