Steigerung der industriellen Anwendbarkeit des Rührreibschweißens durch ein wissensbasiertes und anwenderfreundliches Bedienkonzept

IGF-Vorhaben-Nr.: 19.389 N

Laufzeit: 01.03.2017 - 31.08.2019

Forschungseinrichtungen:

Institut für Werkzeugmaschinen und Betriebswissenschaften (iwb)

Fachgebiete:

MB Fertigungstechnik, auch: Umformtechnik, Fügetechnik, Oberflächentechnik,
KC Leichtbau

GA Informations- und Kommunikationstechnik, auch: Multimedia, Internet der Zukunft,
GD Mess- und Regelungstechnik, Sensorik, Mikrosystemtechnik, auch: Automatisierungstechnik

Wirtschaftszweige:

24 Metallerzeugung und -bearbeitung, 28 Maschinenbau

29 Herstellung von Kraftwagen und Kraftwagenteilen, 51 Luftfahrt

Vorhabenbeschreibung:

Forschungsziel Zur Erhöhung der Wettbewerbsfähigkeit des Rührreibschweißens (FSW) soll dieses Schweißverfahren mit einem neuartigen Handhabungssystem – Click&Weld-System genannt – versehen werden. Dieses System soll mithilfe einer zu erstellenden Wissensbasis und einer eigens entwickelten CAM-Software den Anwender von der Bahnplanung und -generierung bis hin zur Durchführung der Schweißaufgabe unterstützen. Das Prozesswissen zum FSW soll hierfür in geeigneter Weise aufbereitet und dem Benutzer bei der Programmierung der Schweißanlagen über eine neuartige Prozessdatenbank automatisch zur Verfügung gestellt werden. So soll es möglich werden, selbst komplexe Bauteilgeometrien schnell und zuverlässig fügen zu können. Darüber hinaus soll das System eine Beurteilung der Nahtqualität auf Basis der gemessenen Prozessgrößen (Kraft, Drehmoment, Temperatur) ermöglichen. Lösungsweg Zum Aufbau des benötigten Prozesswissens für die Prozessdatenbank werden die Zusammenhänge zwischen den Prozessparametern, -größen und der Nahtqualität empirisch modelliert und in geeigneter Form in der Datenbank hinterlegt. Eine CAM-Software soll derart erweitert werden, dass sie zur benutzerfreundlichen Programmierung der Schweißanlagen herangezogen werden kann, wobei automatisch auf die Daten der Prozessdatenbank zugegriffen wird. Abschließend soll eine Vorgehensweise zur effizienten Erweiterung der Datenbank auf andere Werkstoffe und Blechdicken entwickelt werden. Ergebnisse und Nutzen für KMU Ein wesentliches Ergebnis wird die vereinfachte Handhabung des Schweißverfahrens sein. Teure Nebenzeiten, wie sie heute bei Änderung der Nahtgeometrie durch die aufwendige Parameterfindung entstehen, können verringert werden. Dadurch sind KMU in der Lage, auch Kleinserien FSW-geschweißter Bauteile kostengünstig anbieten zu können. Die KMU sollen somit befähigt werden, ihr Leistungsspektrum zu erweitern und folglich ihre Wettbewerbsfähigkeit zu steigern.