Referenzprojekte zum Thema Thermisches Fügen

Die zuverlässige Einbindung von FGL-Komponenten ist eine essenzielle Aufgabe zur Herstellung von FGL-Anwendungen. Aus diesem Grund werden am Fraunhofer IWU neben mechanischen Technologien zum Fügen von FGL auch thermische Fügeverfahren untersucht, um Systeme zuverlässiger, flexibler und wirtschaftlicher zu machen.

Bipolarplatten für Brennstoffzellen werden nach aktuellem Stand der Technik überwiegend aus austenitischen Edelstählen mit einer Blechdicke im Bereich von 75 µm bis 100 µm hergestellt. Das Verhältnis von beanspruchtem Bauraum zur daraus erzielbaren Leistung kann mit einer Blechdickenreduzierung auf 50 µm weiter verbessert werden. Für die Herstellung dieser ultradünnen Bipolarplatten haben wir eine Prozesskette entwickelt.

Das Laserstrahlschweißen kann zukünftig bei viel mehr Fügeprozessen in der Industrie eingesetzt werden als bisher. Möglich wird das durch ein Nahtverfolgungskonzept für ein manuell bedienbares Laserhandschweißwerkzeug. Damit lassen sich die Vorteile der Lasermaterialbearbeitung auch im manuellen Bereich nutzen.

Nach aktuellem Stand der Technik erfolgt das Laserschweißen aus Gründen des Arbeitsschutzes in Laserschweißzellen. In enger Zusammenarbeit zwischen thyssenkrupp Automotive Body Solutions und dem Fraunhofer IWU wurde eine neuartige Lösung entwickelt, mit dem erstmals das kontinuierliche Laserschweißen ohne Nahtlängenbegrenzung außerhalb von Laserschweißzellen ermöglicht wird.

Aluminium- und Stahlwerkstoffe sind aufgrund der sehr unterschiedlichen Eigenschaften nur schwer stoffschlüssig fügbar. Das Kondensator-Entladungsschweißen ist dem konventionellen Widerstandspunktschweißen (WPS) aufgrund seiner extrem kurzen Fügezeiten weitaus überlegen. Durch die Anwendung des Mehr-Impuls-Verfahrens konnte durch optimale Steuerung des Energieeintrags in die Fügestelle die Reproduzierbarkeit und Prozesssicherheit wesentlich gesteigert werden

Im Karosseriebau wurden Schraubverbindungen weitgehend durch Schweiß-, Löt-, Kleb- und Nietverbindungen ersetzt. Will man Schweiß- oder Nietverbindungen trennen, führt das in der Regel zur Beschädigung der Karosseriebauteile. Ein Teilprojekt im Rahmen des EU-Projekts CarE-Service beschäftigt sich mit der technologischen Entwicklung von trennbaren Verbindungen, die eine zerstörungsfreie Demontage von Karosseriebauteilen und damit eine Wiederverwendung dieser Komponenten ermöglichen sollen.