Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Methode zur Erzeugung und Beurteilung von schweißbedingten Rissen beim Widerstandspunktschweißen

Zur Einhaltung der gestiegenen Anforderungen im Bereich des Insassenschutzes sowie der Umsetzung von Leichtbauzielen werden vermehrt höchst- und ultrahochfeste Stähle im Automobilbau verwendet, die im Karosseriebau mittels Widerstandspunktschweißen gefügt werden. Obwohl eine generelle Schweißeignung der eingesetzten Stähle vorliegt, kann es infolge von fertigungsbedingten Störgrößen zu einer erhöhten Anfälligkeit gegenüber Unregelmäßigkeiten beim Widerstandspunktschweißen kommen. Insbesondere für die sichere Auslegung von Schweißverbindungen hat die Kenntnis über den Einfluss von Rissen auf die Verbindungseigenschaften eine hohe Relevanz. Für die Verarbeiter und Anwender dieser Werkstoffe werden im Projekt Methoden entwickelt, mit denen gezielt Unregelmäßigkeiten eingestellt werden können. Mit derartigen Proben lassen sich Verbindungseigenschaften und letztlich die Eigenschaften der erzeugten Produkte nachweisen. Diese Kenntnisse liefern den Verarbeitern und Anlagenherstellern (häufig KMU) einen Wettbewerbsvorteil, da sie die Eigenschaften der gefertigten Baugruppen mittels Versuchsdaten nachweisen können. So lassen sich Spielräume der Regelwerke hinsichtlich der zulässigen Unregelmäßigkeiten wie Risse nutzen und das Prozessfenster beim Schweißen erweitern. Letztlich kann der Anteil von Ausschussteilen reduzieren so reduziert werden.

Die Innovation des angestrebten Forschungsvorhabens liegt einerseits in der Entwicklung einer einfachen und industrienahen Prüfmethodik, die zur Detektion und Klassifizierung der Rissanfälligkeit von Werkstoffen dient. Andererseits soll der Einfluss der Risslage und –länge auf die Verbindungsfestigkeit von widerstandspunktgeschweißten Stählen untersucht werden.

Hierfür werden gezielt und reproduzierbar Risse während des Schweißens erzeugt. Darauf aufbauend sollen die bestehenden Norm- und Merkblattempfehlungen zur Beurteilung des Einflusses eines Risses auf die Verbindungsfestigkeit weiterentwickelt werden.