Bei der Umsetzung stahlintensiver Profilstrukturen zur Realisierung leichter, belastungsoptimierter Bauweisen ist zu beachten, dass ein anderes Aufbau- und Fügekonzept als bei der Blechschalenbauweise angewendet werden muss. Am Beispiel einer T-Stoßverbindung aus dem Omnibusrahmenbau wurden die Auswirkungen von verschiedenen Fertigungsimperfektionen und Belastungsfällen auf ausgewählte Fügeverfahren untersucht. Die Fügeverfahren waren das MAG- Schweißen, das Laserstrahlschweißen mit und ohne Zusatzdraht sowie das MIG-Löten. Als erstes wurden die Spalte zwischen den Profilen schrittweise erhöht und die Nahtqualität im Querschliff anhand der nach Richtlinien zulässigen Unregelmäßigkeiten bewertet. Da in einem späteren Serienprozess die Fügeparameter nicht online auf die veränderlichen Toleranzen angepasst werden können, wurden diese konstant gehalten, um eine Vergleichbarkeit der unterschiedlichen Verfahren gewährleisten zu können. Hier stellte sich das MAG-Schweißen als Optimum heraus und lag 23 % über dem Laserstrahlschweißen mit Zusatzdraht, während das MIG-Löten und das Laserstrahlschweißen ohne Zusatzdraht 50 % bzw. 84 % unter dem Niveau des Schutzgasschweißens blieben. Die Charakterisierung der Fügeverfahren erfolgte anhand unterschiedlicher Belastungsanalysen. Beim statischen Zug- und Biegeversuch lagen das MAG- und Laserstrahlschweißen mit Zusatzdraht auf ähnlichem Niveau und ca. 25 % über dem MIG- Löten und Laserstrahlschweißen ohne Zusatzdraht. Der dynamische Biegeversuch ergab einen Festigkeitsvorteil des Laserstrahlschweißens mit Zusatzdraht von 9 % gegenüber dem MAG-Schweißen. Das Ergebnis des Laserstrahlschweißens ohne Zusatzdraht lag 10 % unter dem des MAG- Schweißens, jedoch um den gleichen Prozentsatz über dem des MIG-Lötens. Am Ende stellte sich das Laserstrahlschweißen mit Zusatzdraht als Optimum für die Verbindung profilintensiver Stahlstrukturen heraus. Zur Umsetzung dieser Technologie für neue Rohbaustrukturen wurde abschließend ein Richtlinienkatalog erarbeitet, um eine kollisionsfreie Zugänglichkeit der Rohbaustruktur unter Berücksichtigung der verwendeten Spann- und Fixierkonzepte zu gewährleisten.
Analyse ausgewählter Fügeverfahren für profilintensive Stahlstrukturen
2007
106 Seiten, Bilder, Tabellen, 57 Quellen
Theses
German
Ein Datenmodell für schiffbauliche Stahlstrukturen
TIBKAT | 1990
|Schutzgasgeschweißte Stahlstrukturen geringer Wanddicke aus dem Automobilbau
Tema Archive | 2009
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