Mechanisches Fügen

Innovative Verfahren für die Leicht- und Mischbauweise

Innovative Fügetechnologien sind die Basis für die Umsetzung zukunftsfähiger Bauteilkonzepte. Wir entwickeln z. B. Verfahren für das Fügen von hochfesten Stählen mit Leichtmetalllegierungen auf Aluminium-, Magnesium- und Titanbasis sowie für das Fügen von Materialkombinationen aus Metallen und Faserverbundkunststoffen. Die Prozessoptimierung von Fügeaufgaben hinsichtlich Qualität, Reproduzierbarkeit sowie Energie- und Ressourceneffizienz ist ein weiterer Forschungsschwerpunkt. Dazu gehört die Beschreibung des gesamten Produktionsprozesses für Karosseriebaugruppen mithilfe einer durchgängigen experimentellen und numerischen Betrachtung der Prozesskette (Umformen, Fügen und Lacktrocknung).

Clinch- und Nietverfahren

Falzen und Falzkleben

Verfahrenskombinationen

Prozesskettenanalyse

  • Automobile/Experimentelle Prozesskette
  • Prozesskettensimulation

Mess- und Prüfverfahren

  • kostengünstiges Verbinden gleicher und verschiedenartiger Werkstoffe
  • Leicht- und Mischbau: Erschließen energieeffizienter Alternativen zum Widerstandspunktschweißen und anderen thermischen Fügeverfahren
  • Überwinden von Verfahrensgrenzen und Kombination von Vorteilen durch den Einsatz von Hybridfügeverbindungen (Clinchen, Stanznieten, Kleben, Falzkleben) 
  • zielgerichtete Optimierung von Prozesseinflussgrößen mithilfe der Simulation

Verfahrens- und Prozessentwicklung

  • Marktanalyse
  • Prozesskettenuntersuchung
  • Prozessoptimierung, Sensitivitätsanalysen, Prozesssicherheit
  • Kosten-Nutzen-Rechnung
  • Neu- und Weiterentwicklung von Fügeverfahren:
  • mechanische Fügeverfahren insbesondere für Multi-Material-Design
  • hybride Fügeverfahren mit Kleben
  • Planung und technologische Dimensionierung von Verfahren, Werkzeug und Maschine
  • Empfehlungen zu Maschinen- und Technologieinvestitionen
  • Fügen im Presswerk
  • experimentelle und numerische Simulation der Prozessketten beim Fügen
  • Toleranzanalyse in der Prozesskette

Entwicklung und Bewertung von mechanischen Fügestrategien

  • Marktanalyse
  • Machbarkeitsstudie
  • Technologieentwicklung
  • Erarbeitung von Verfahrenskennwerten und optimaler Umformstrategien
  • Benchmarking
  • numerische Simulation, numerische Struktursimulation
  • Prototypenfertigung
  • Analyse der Verbindungsausbildung (FE-Rechnung und Experiment)
  • Ermittlung des Bauteilverhaltens bei thermischen Prozessen
  • Auslegung von Fügeverbindungen

Qualitätssicherung

  • Prozessüberwachung (pre/in/post process)
  • Baugruppenprüfung (quasistatisch, zyklisch und Crash)
  • Prüfung von Verbindungs- und Bauteileigenschaften
  • Entwicklung von Prüfverfahren
  • Klimaprüfung und Korrosionsuntersuchungen

Fügeanlagen

  • Eckold MFG 005 (Stanzniet- und Clinchanlage)
  • Eckold c-Bügel-Ständermaschine DFG 500/10
  • Friedrich 35KN Taumelpresse
  • Friedrich B3013 Radial-Punkt-Nietsystem
  • Hilti-Versuchsstand
  • Kerb-Konus Vollstanznietmaschine
  • Impulsnietmaschine
  • Promess 320
  • Promess 350/180
  • Promess UFM 100/70/200Tox-Pressotechnik (Vollnietmaschine)
  • WEBER Taumelnieteinheit NEB 5510
  • DUNKES Servo-Spindelpresse
  • Klebetechnik (SCA Schucker, Netzsch,
    Beyer&Otto)

Industrieroboter

  • ABB IRB 660
  • KUKA KR 15
  • KUKA KR 150 R 2700 extra
  • KUKA VW-Falzroboter

Prüftechnik

  • DynaMess Tischprüfmaschine
  • GOM (ARAMIS, PONTOS, ARGUS,
    TRITOP, ATOS)
  • Fallprüfstand Instron dynatup 8160
  • Fallprüfstand Instron dynatup 9250HV
  • Feutron Doppelklimakammer
    (2-Kammerverfahren für  Differenzklimabeanspruchung)
  • Hegewald & Peschke 50kN
    Universalprüfmaschine
  • Hydropuls-Prüfstand INSTRON-IST
  • Koehler Korrosionsprüfschrank HK400
    (Salzsprüh- und
    Kondenswasserwechseltest)
  • MAXIMATOR Hydraulikeinheit
  • Universalprüfmaschine Inspekt desk 50
  • VÖTSCH Wärme- und Trockenschrank
    VTU 150/150/20-200 °C

Probenpräparation / Metallographie

  • Struers CitoPress-1
  • Struers Discotom-5
  • Struers Discotom-60
  • Struers ProntoPress-10
  • Struers TegraPol-11
  • Struers Tegramin-25

Software

  • ABAQUS
  • ANSYS
  • Autocad
  • CAD, CATIA
  • CREO / ProEngineer
  • DEFORM
  • Exceed / 3D_CSS
  • Fame tools
  • Fortran Compiler
  • Hypermesh
  • LSDYNA
  • Matlab, MathCad, Mathematika
  • National Instruments
  • OptiSLang
  • Origin
  • PAM-STAMP
  • Rapidform XOR
  • SolidWorks