Page 30 - Forschungsbericht 2021 - Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik

SFB/TRR 285 - C04

Lokale und integrale In-situ-Analyse prozess- und betriebsbedingter
Schädigungseffekte von Fügeverbindungen

Die bei der Herstellung und Beanspruchung von mechanischen Fügeverbin- Zeitraum
dungen wirkenden Deformations- und Schädigungsphänomene lassen sich 01.07.2019 – 30.06.2023
aufgrund der eingeschränkten Zugänglichkeit der Fügestelle bisher nicht di-
rekt beobachten und näher charakterisieren. Vielmehr muss eine Verbindung Projektleitung
während des umformtechnischen Herstellungsprozesses oder zur Tragfähig- Dr.-Ing. Robert Kupfer
keitsbewertung der Folgen einer Belastung zunächst entlastet und aufwän-
dig, im Allgemeinen zerstörend, präpariert und analysiert werden. Bei dieser Kontakt
Ex-situ-Analyse kommt es infolge der Entlastung zur Rückstellung elastischer Daniel Köhler
Deformationen, wobei sich eingebrachte Risse potentiell schließen und somit Juliane Troschitz
nicht oder nur eingeschränkt detektieren lassen.
Projektpartnerschaft mit
Das ILK hat sich im Teilprojekt C04 des TRR285 zum Ziel gesetzt, eine Prüfme- Professur für formgebende Fertigungs-
thodik zur zerstörungsfreien In-situ-Untersuchung von mechanischen Füge- verfahren (FF) am Institut für Fertigungs-
verbindungen zu entwickeln. Zur örtlich hochauflösenden Analyse wird dazu technik (IF) der TU Dresden
ein neuartiges experimentelles Verfahren unter Nutzung der Röntgencompu-
tertomografie (In-situ-CT) erforscht. Mit diesem kann die Fügezone während Finanzierung/Förderung
des Fügeprozesses bzw. der Beanspruchung dreidimensional erfasst werden. Gefördert durch
Hierfür wurden auf Basis experimenteller Voruntersuchungen In-situ-Füge-
und Prüfvorrichtungen entwickelt und erfolgreich in Betrieb genommen. Das
Potential dieser neuen Prüfmethodik haben bereits die ersten In-situ-Clinch-
und Scherzugversuche aufgezeigt; siehe Abb. 01 und Abb. 02. Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
Projektnummer: 418701707 – TRR 285

Detektor Einspannung Röntgenröhre

Abb. 01 In-situ-Prüfaufbau (links) und rekonstruierte 3D-Abbildung einer Aluminium-
Clinchverbindung unter Scherzugbelastung (rechts).

Abb. 02 Serienbild einer Aluminium-Clinchverbindung bei zunehmen-
der Belastung.

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