WeldAlAM

Motivation

Einer der Hauptkostentreiber bei heutigen Leichtbauanwendungen für Automobil- oder Luftfahrtkomponenten sind die Kosten für Rohmaterial, unabhängig von den Herstellungswegen. Komplexe Komponentendesigns und großformatige Teile erfordern lange Vorlaufzeiten und eine große Produktionsinfrastruktur. Bei der additiven Fertigung (AM) von großen Aluminiumteilen wird es immer schwieriger, eine homogene Materialqualität zu erschwinglichen Kosten zu gewährleisten. Sie können derzeit nicht mit der hohen und wiederholbaren Materialqualität und der niedrigen Kostenstruktur von Halbzeugen wie Strangpressprofilen und Blechen konkurrieren.
 

Ansatz und Zielsetzung

Die AM-Technologie zur Herstellung kleinerer Teile und deren Kombination mit Halbfertigprodukten bietet ein großes Potenzial zur Überwindung der oben genannten Anforderungen und hohen Kosten für große Teile. Sie eröffnet die Möglichkeit, Schnittstellen zu definieren, um diese Teile mit Halbzeugen durch industriell etablierte Fügetechnologien wie das Wolfram-Lichtbogenschweißen (GTAW) oder das Laserstrahlschweißen (LBW) zu verbinden.

Der Schwerpunkt des WeldAlAM-Projekts liegt auf der Bewertung der Schweißbarkeit von hochfesten Aluminium-AM-Teilen und der Validierung verschiedener Schweißtechnologien. Der Ansatz wird auf einer laborbasierten Ebene erfolgen, um die Prozessprinzipien zu erforschen, gefolgt von einer Mock-up-Phase für zwei relevante Komponenten, die zusammen mit dem User Commitee ausgewählt werden.

Das Elektronenstrahlschweißen stellt eine Referenz für das Strahlschweißen dar, und das GTAW-Schweißen ist als Grundlage für herkömmliche Lichtbogenschweißverfahren gedacht. LBW und Rührreibschweißen werden entwickelt, um Probleme mit Porosität und Schweißbarkeit zu überwinden. Die Untersuchung wird durch zerstörungsfreie Prüfungen sowie die metallographische Charakterisierung der AM-Teile und Schweißnähte abgedeckt. Zusätzlich sind Oberflächenbehandlungen und Korrosionstests geplant, um die Teile für zukünftige Leichtbauanwendungen zu qualifizieren. Die KMU werden von der Aufstellung von Regeln für die »gute Praxis« für verschiedene Industriezweige profitieren, außerdem profitieren die KMU von der Forschung zu oberflächenbehandelten Aluminiumteilen.