5 Durchlaufende / Abgeschlossene Forschungsprojekte 2010 ... - DVS

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FA I2
Die herausgearbeitete Herangehensweise und Modelle für die Simulation wurden auf ein Musterbauteil der Firma ASTOR® zum
Zweck der Überprüfung der Anwendbarkeit der Ergebnisse erfolgreich übertragen (Bild 2). Damit kann die Simulation bei der
Entwicklung von Konstruktionen und Fertigungsprozessen auch für KMU weiter ins Zentrum der Relevanz rücken. Die
Ergebnisse belegen die Tauglichkeit der Verzugs- und Eigenspannungssimulation von Al-Stahl Mischverbindungen.
Bild 2 - Geschweißtes und berechnetes Funktionsmuster eines Slicermessers aus Aluminiumnabe und Stahlring
Matthias Fleischhauer, ASTOR Schneidwerkzeuge GmbH: „Die Fa. ASTOR Schneidwerkzeuge GmbH war einer der Industriepartner
bei diesem Forschungsthema. Die Produktivitätszuwächse auf dem Lebensmittelsektor verlangen nach immer neuen Maschinen,
die eine effizientere Ver- und Bearbeitung der Lebensmittel ermöglichen. Im betreffenden Fall handelt es sich um Maschinenmesser,
die in Aufschnittautomaten eingesetzt werden. Die Schnittfrequenz ist bei diesen Messern auf ca. 700 Schnitte je Minute durch
die Steifigkeit und Masse der Messer begrenzt. Gelänge es, größere Messer bei gleicher Steifigkeit und gleichem Gewicht
herzustellen, wäre ein Wettbewerbsvorteil gegeben. Es gibt unterschiedliche Lösungsansätze, um sich diesem Ziel zu nähern.
Einer davon ist, den Messerstahl mit einem leichteren Trägerwerkstoff, z.B. Aluminium zu verbinden, das durch die sogenannten
kalten Schweißverfahren ermöglicht wird. Jedoch sind Qualitätsprüfungen an der Fügestelle zwangsläufig nötig. Vorrangig für
die Einsatzfähigkeit sind natürlich die Dauerfestigkeit aber auch ein bemerkenswert geringer Verzug des Werkzeugs aufgrund
der hohen Maßtoleranzanforderung. Uns ist daher sehr damit geholfen, wenn die Nacharbeiten gering und die Werkzeuge für
nachfolgende Bearbeitungsschritte möglichst eigenspannungsfrei sind. Da unsere Werkzeugverschweißung simuliert werden
kann, sind auch die kapital- und zeitsparende Berechnung anderer Varianten zur Verzugsminimierung wie z.B. der optimalen
Vorwärmtemperatur, Schweißparameter oder anderer Schweißbedingungen sehr sinnvoll. Weitere Forschung ist auf diesem Weg
natürlich unerlässlich.”