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DoVor - Induktiv unterstütztes Laserschweißen

Leitung:Prof. Dr.-Ing. B. Nacke
Bearbeitung:Dipl.-Ing. J. Neumeyer
Laufzeit:02/2011 - 07/2013
Förderung durch:Fosta

Die derzeitigen politisch getriebenen Klimaziele bedingen unter anderem eine Erhöhung der Erzeugung von elektrischem Strom aus regenerativen Energien - besonders Windenergie.

Zur Erreichung dieser Zielemüssen zum einen die bereits installierten Windenergieanlagenausgebaut werden ("Repowering") zum anderen müssen neue Anlagen mit größeren Generatoren und höheren Türmen ausgestattet werden, um die Leistungsausbeutezu erhöhen. Vor diesemHintergrund entsteht einsteigender Bedarf an geschweißten Stahlbauteilen im Grobblechbereich, dem nur durch größere Produktionskapazitäten und höhere Fertigungsgeschwindigkeitenauf Seiten der Hersteller entgegnetwerden kann.

Hochfeste Feinkornbaustähleim Festigkeitsklassenbereichvon 460 N/mm² bis 690 N/mm² mit Blechdicken von über 12 mm sollen dazu in einem einzigen Prozessschritt gefügt werden. Im Rahmendes Projekts mit dem Titel "Prozesssicheresund leistungsstarkes Fügenvon hochfestenFeinkornbaustählen durch ein Hybridschweißverfahren mit integrierter Vorwärmung" werden die Möglichkeiten und Verfahren untersucht, um die bislang im Mehrlagen - Lichtbogenverfahren verschweißten Bleche durch eine Kombination aus Induktionserwärmungund Laser-MSG-Hybridverfahren zu verbinden. Die bisherigen schweißtechnischen Prozessgrenzen wurden durch eine eng gesteckte Temperaturtoleranz der Feinkornbaustähle definiert. Der Einsatz einer zweigeteilten Strahlquelle im vorgesehenen Prozess ermöglicht eine mechanische und damit elektrische Vorkontaktierung der zu fügenden Bleche. Ein zum Vorschub quergestellter Induktor bewirkt einen Stromfluss entlang der Spaltflanken und über die hergestellte Kontaktstelle, um den kritischen Bereich optimal vorzuwärmen. Im anschließenden Laser-MSG-Hybridprozesswerden der Spalt aufgefüllt und die Bleche über die gesamte Stärke miteinander verschweißt. Das geschilderte Konzept zielt auf die robuste Einsetzbarkeit bei praxisüblichen Schweißpositionen, Spalt- und Toleranzmaßen ab. Gleichzeitig sollen die Fertigungsgeschwindigkeit erhöht und die Entstehung sogenannter Mittelrippendefekte vermieden werden.

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