Zerstörungsfreie Charakterisierung von Kunststoffschweißnähten eines additiven Reibrührschweißprozesses

Abstract: Der Reibrührschweißprozess ist mittlerweile für Metallverbindungen im Leichtbau ein etabliertes Fügeverfahren. Dennoch wird dieses Verfahren bislang trotz hervorragender Verbindungseigenschaften nur in Hightech-Anwendungsgebieten mit sehr hohen Anforderungen an die Verbindungsfestigkeit eingesetzt. Besonders die bislang nicht gelöste Herausforderung einer möglichen Spaltüberbrückung verhindert einen flächendeckenden Einsatz des Verfahrens. Für die Verbindung von Kunststoffbauteilen bietet der Prozess besonders in Kombination mit der additiven Fertigung großes Potential. Hierbei wird während des Schweißvorgangs ein Filament als Zusatzwerkstoff in die Schweißzone eingebracht. Ziel dabei ist es, durch die Zuführung von verstärkten Kunststoffen nicht nur die mechanischen und optischen Eigenschaften der Schweißnaht zu verbessern, sondern gerade auch die industriell geforderte Spaltüberbrückung zu gewährleisten. Innerhalb des Forschungsprojekts werden Schweißversuche an gängigen Kunststoffen durchgeführt. Die Qualitätsprüfung der Schweißnähte erfolgt mit Luftultraschall in klassischer Transmissionsanordnung und zusätzlich in einseitiger Reemission. Der Vergleich beider Verfahren steht dabei im Fokus. Durch den Einsatz dieser berührungslosen Prüftechnologie wird sichergestellt, dass gerade bei empfindlichen Werkstoffen keine schädliche Beeinträchtigung des Bauteils auftritt. Röntgencomputertomographie dient bei der Untersuchung als Referenzverfahren. Hier kann zusätzlich auch die Faserorientierung der verstärkten Schweißnähte genauer betrachtet werden. Die Ergebnisse der zerstörungsfreien Prüfung werden mit Ergebnissen einer zerstörenden, mechanischen Charakterisierung und Schliffbildern verglichen.In Zukunft soll die Schweißnahtgüte über eine in-situ Luftultraschallmessung kontinuierlich überwacht und der Prozess adaptiv nachgeregelt werden. Die Luftultraschallreemissionsanordnung bietet sich hierbei gerade für die Prozessüberwachung als berührungsloses, integrales Verfahren an

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• Standort: Deutsche Nationalbibliothek Frankfurt am Main
• Umfang: Online-Ressource, 8 Seiten
• Sprache: Deutsch

Verweise und Beziehungen

• Erschienen in: DGZfP-Berichtsband ; 182

Klassifikation und Themen

• Schlagwort: Zerstörungsfreie Werkstoffprüfung ; Rapid Prototyping ; Additiv ; Rührreibschweißen ; Ultraschallprüfung ; Deutschland

Beteiligte, Orts- und Zeitangaben

• Ereignis: Veröffentlichung
• (wo): Mayen
• (wer): NDT.net
• (wann): 2024
• Urheber: Ehrler, Julian ; Fritschle, Tim ; Kreutzbruck, Marc

Weitere Informationen

• DOI: 10.58286/29502
• URN: urn:nbn:de:101:1-2412201106259.997050320551
• Rechteinformation: Open Access; Der Zugriff auf das Objekt ist unbeschränkt möglich.