Ein Überblick wird gegeben über angewandte und innovative Fügeverfahren bei der Herstellung von Al-Leichtbaukonstruktionen im Schienenfahrzeugbau. Die Al-Wagenkästen moderner Schienenfahrzeuge der heutigen Zeit werden aus Strangpreßprofilen mit geschlossenen Hohlprofilen als Röhre mit automatisierten Längsnahtschweißanlagen in der Regel mit dem Verfahren MIG-2-Draht hergestellt. Mit solch einer Anlage werden die Großbaugruppen Seitenwände, Dächer und Bodenplatten mit einer Länge von bis zu 28 m auf 6 Arbeitsständen jeweils mit 2 Brennern mit Vorspannung der Bauteile und nach vorgegebener Schweißfolge gefügt. Die Anlage ist mit einer Laserkamera ausgestattet, die die vorhandenen Luftspalte in der Schweißfuge erkennt und damit über den Rechner automatisch die Schweißparameter so verändert, daß immer eine qualitätsgerechte Naht entsteht. Der Vorteil der 2-Draht-Technik liegt in der doppelten Schweißgeschwindigkeit. Damit verbunden sind ein geringer Verzug, geringere Spannungen und ein reduzierter Richtaufwand. Andere Fügetechniken und Konstruktionsbauweisen werden an Führerhäusern demonstriert, als Fügetechnik wird hierbei die Klebetechnik mit Sikaflex angewendet. Alle Fügeelemente sind oberflächenbeschichtet, die Hohlkammern sind belüftet, die Berührungsflächen aus Al sind grundiert, und die außenliegende Spalte werden mit Butylkautschuk verschlossen. Bei der Klebung ist zu beachten, daß diese nur begrenzt Schubspannungen aufnehmen kann. An eine innovative Fügetechnik werden u.a. folgende wesentliche Forderungen gestellt: hohe Schweißgeschwindigkeit, geringer Bauteilverzug, geringe Wärmeeinbringung, kein bzw. geringer Festigkeitsabfall im Nahtbereich, sichere Prozeßkontrollmöglichkeit und Wirtschaftlichkeit. Mögliche Schweißverfahren für innovative Fügetechnik sind: Elektronenstrahlschweißen, Friction Stir Welding, Laserstrahlschweißen und Laser-Lichtbogen-Hybridschweißen. Gegenüber der bisherigen MIG-Technik zeigen sich nicht nur kostenmäßige Potentiale, sondern die Größen Wärmeeintrag, Nahtvolumen und Schweißgeschwindigkeit werden entscheidend verbessert. (Görges, U.)
Innovative Fügeverfahren zur Herstellung von Al-Leichtbaustrukturen im Schienenfahrzeugbau
Innovative joining techniques for the fabrication of Al light-weight structures in rail vehicle construction
1999
21 Seiten, 18 Bilder
Conference paper
German
Fahrzeugbauteil , Eisenbahnbedarf , Leichtbauweise , Aluminium , Aluminiumlegierung , Eisenbahngüterwagen , Strangpressen , Automatisierung , Längsnaht , Mehrelektrodenschweißen , Schweißfolge , Schweißparameter , mechanische Vorspannung , Schweißgeschwindigkeit , Kleben (Verbinden) , Energiezufuhr , Wirtschaftlichkeit , Elektronenstrahlschweißen , Reibschweißen , Laserstrahlschweißen , Kostensenkung
Fügeverfahren im Schienenfahrzeugbau
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