Ausgehend von der Entwicklung des Schienenfahrzeugbaus werden derzeitig verwendete Werkstoffe, Bauweisen, Fügeverfahren, Stoß- und Nahtarten, Zusatzwerkstoffe und Regelwerke dargelegt. Des weiteren werden neue verfahrenstechnische Anlagen und Konstruktionsprinzipien vorgestellt. Auf diesen Erkenntnissen aufbauend, werden Perspektiven für neue Bauweisenkonzepte für den Al-Leichtbau aufgezeigt und die Anforderungen für die erforderlichen Fügeverfahren benannt. Die innovativen Fügeverfahren Elektronenstrahlschweißen unter Atmosphäre (NV-EBW), Friction Stir Welding (FSW), Laserstrahlschweißen (LBW), Laser-Lichtbogen-Hybridschweißen (LBW/LB) werden dabei bezüglich Merkmale und Besonderheiten, Vor- und Nachteile, verfügbare Anlagen und Einsatzmöglichkeiten für den Schienenfahrzeugbau untersucht. Des weiteren werden ein Kostenvergleich und eine Nutzwertanalyse durchgeführt. Abschließend wird eine Perspektive für den innovativen Verfahrenseinsatz gegeben. Die wichtigsten Anforderungen an die Festigkeit und an die Schweißverfahren sind in folgenden Normen festgelegt: DIN 6700, Teil 1 bis 6, DIN EN 12663, DIN EN 729, Teil 1 bis 4, DIN 1732, Teil 1 bis 3, DIN EN 30042, DIN EN 288, Teil 1 bis 13, Richtlinie 951 der DB, DIN EN ISO 13919, Teil 1 und 2. Das Elektronenstrahlschweißen unter Atmosphäre kann im Schienenfahrzeugbau bei Großbaugruppen wie Seitenwände, Dächer und Bodenplatten eingesetzt werden. Es hat die Vorteile eines geringen Verzugs, geringer Wärmeeinwirkung, sehr hoher Geschwindigkeit und sehr hohen Wirkungsgrades. Es wird aber eine Röntgenstrahlung erzeugt, die abgeschirmt werden muß. Beim Rührreibschweißen liegen die Schweißtemperaturen unterhalb der Schmelztemperatur der Legierung. Das bringt viele Vorteile mit sich. Nachteile sind: Aufgrund der vorliegenden Kräfte sind während des Fügevorgangs konstruktionssteife Vorrichtungen erforderlich. Die Schweißgeschwindigkeit ist gegenüber dem Elektronen- und Laserstrahlverfahren wesentlich geringer. Es können vorteilhaft dickwandige Baugruppen im Bereich Untergestell geschweißt werden. Das Laserstrahlschweißen und das Laser-Lichtbogen-Hybrid-Verfahren ergeben sehr gute Nahtqualität bei hoher Arbeitsgeschwindigkeit und geringem Wärmeeintrag, erfordern aber besonderen Arbeitsschutz. Der Laserwirkungsgrad ist noch gering.


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    Titel :

    Innovative Fügeverfahren zur Herstellung von Al-Leichtbaustrukturen im Schienenfahrzeugbau


    Weitere Titelangaben:

    Innovative joining techniques for creating light-weight aluminium structures in railway vehicle production


    Beteiligte:
    Bertling, L. (Autor:in) / Harlfinger, N. (Autor:in)

    Erschienen in:

    Erscheinungsdatum :

    2000


    Format / Umfang :

    10 Seiten, 18 Bilder




    Medientyp :

    Aufsatz (Zeitschrift)


    Format :

    Print


    Sprache :

    Deutsch