Induktives Schweißen von thermoplastischen Faser-Kunststoff- Verbunden und hybriden Metall/Faser-Kunststoff-Verbunden

Abbildung 1

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Mirja Didi und Martina Hümbert, Peter Mitschang Faserverstärkte Thermoplaste erfreuen sich in vielen Bereichen steigender Beliebtheit. Sie vereinen Vorteile wie eine hohe Energieabsorption, unbegrenzte Lagerbarkeit und kurze Zykluszeiten, welche zum Beispiel für die Automobilindustrie einen Vorteil gegenüber den Duroplasten darstellt. Die Komplexität von kontinuierlich faserverstärkten thermo- plastischen Bauteilen ist allerdings häufig eingeschränkt, da sie meist in Press- und Umformverfahren hergestellt werden. Daher spielen Fügetechnologien eine wichtige Rolle. Am Institut für Verbundwerkstoffe (IVW) wird das Induktionsschweißen genutzt um Bauteile effizient und berührungslos zu Fügen. Grundsätzlich stehen zwei Verfahren zur Verfügung: das kontinuierliche Induktionsschweißen zum Fügen von artgleichen faserverstärkten Thermoplasten und das induktive Punktschweißen zur Herstellung hybrider Verbindungen mit Metallen. In der Regel beruht ein Schweißprozess für faserverstärkte Thermoplaste darauf, dass das Polymer in der Fügezone aufgeschmolzen und anschließend konsolidiert und abgekühlt wird. Induktionsschweißen nutzt dazu ein elektromagnetisches Wechselfeld, das durch eine wassergekühlte Spule erzeugt wird. Dieser sogenannte Induktor ist Teil eines Schwingkreises, der von einem Generator mit einem hochfrequenten Wechselstrom angeregt wird. Das durch den Induktor erzeugte Feld induziert Wirbelströme in ein elektrisch leitfähiges Bauteil [1]. Dieses erwärmt sich aufgrund von Wärmeverlusten und führt durch Wärmeleitung zu einem Aufschmelzen des Polymers. An Anschließend werden die Fügepartner unter Druck verbunden und konsolidiert, um eine hohe Qualität der Fügung sicherzustellen. Weiterlesen

Prozessgestaltung für das Hochleistungstiefbohren von bainitischen Stählen

Autoren

Dipl.-Wirt.-Ing. Henning Hartmann, Institut für Spanende Fertigung (ISF), Baroper Straße 301, 44227 Dortmund

Prof. Dr.-Ing. Dirk Biermann, ISF Dipl.-Ing. Jürgen Wenzelburger, botek Präzisionsbohrtechnik GmbH, Langenfeldstraße 4, 72585 Riederich

Dipl.-Ing. Charlotte Merkel, EZM Edelstahlzieherei Mark GmbH, Nordstraße 14, 58300 Wetter

Hochfeste Stähle mit einem bainitischen Werkstoffgefüge sind aktuell von großem industriellen Interesse. Dies lässt sich auf ihre außergewöhnlichen mechanischen Eigenschaften zurückführen, welche vornehmlich durch eine hohe Festigkeit bei guten Zähigkeitskennwerten gekennzeichnet sind. Hierdurch bieten sie sich als Werkstoff für moderne Bauteile an, die besonderen Anforderungen und Belastungen ausgesetzt sind. Weiterlesen