IGF-Nr.: 17.942N / Entwicklung und Qualifizierung einer modifizierten äquivalenten Wärmequelle für die Simulation der Wärmeeinbringung beim Lichtbogenschweißen

Produktinformationen

Schweißprozesse führen aufgrund der starken zeitabhängigen und örtlich konzentrierten Wärmeeinbringung in realen Bauteilen fast immer zu einer Verformung der Struktur. Diese Deformation ist in aller Regel unerwünscht und verursacht Probleme bei der Ausrichtung und der Anpassungstoleranz mit anliegenden Strukturen. Diese Problematik ist bei vergleichsweise wärmeintensiven Schweißverfahren wie dem Lichtbogenschweißen besonders ausgeprägt.
Übergeordnetes Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung einer grundlegend verbesserten äquivalenten Wärmequelle (ÄWQ) und die Erweiterung des Einsatzgebietes bei der Anwendung für die FEM-Simulation der Wärmeeinbringung beim Lichtbogenschweißen. Hierzu werden folgende, wesentliche Teilziele verfolgt:
- Entwicklung einer geeigneten ÄWQ mit verbesserter Annäherung an reale Schweißergebnisse.
- Entwicklung einer automatischen Kalibrierung der ÄWQ auf Basis der Wärmetransfersimulation und
  Übertragung der ÄWQ aus der Prozess-  in die Struktursimulation.
- Entwicklung einer direkten Übertragung der Schweißbadgeometrie aus der Prozess- in die
  Struktursimulation.
- Erweiterung des Anwendungsgebietes der ÄWQ auf das wirtschaftlich hochrelevante
  Mehrdrahtschweißen.
Die Entwicklung einer modifizierten ÄWQ liefert einen wichtigen Beitrag zur Verbesserung der Simulationsgenauigkeit beim Lichtbogenschweißen bei gleichzeitig einfachem Modellansatz und führt zu einer maßgeblich verbesserten Einsetzbarkeit der Schweißsimulation sowohl bei anwendenden als auch bei entwickelnden KMU. Die Vernetzung von Schweißprozess- und Schweißstruktursimulation ermöglicht zudem den Einsatz kostengünstiger Simulationen bereits im Designstadium. KMU, die keine schweißtechnischen Labore unterhalten, haben damit zukünftig die Möglichkeit Schweißsimulationen ohne aufwendige Kalibrierung anhand von Makroschliffen durchzuführen. Zudem werden erstmalig geeignete Wärmequellen für industriell relevante Mehrdraht-Schweißprozesse entwickelt.

ISBN

978-3-96870-316-9

Reihe

DVS Forschungsvereinigung,

Band

Band: 317

Erscheinungsdatum

August 2016

Bindung

E-Book im PDF Format

Seiten

84