Materialeffiziente Herstellung belastungsangepasster Blechbauteile mit durch Laser additiv aufgebrachten flexiblen Verstärkungszonen

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AiF-Nr.:

19292BG

EFB-Nr.:

14/116

Kurztitel:

Patch Lasern

Laufzeit:

01.01.2017 - 31.12.2018

Forschungsstellen:

KUF Cottbus, ILT Aachen


Projektbeschreibung

Das übergeordnete Ziel des Projektes besteht darin, durch flexible lokale Blechdickenerhöhung (Patches) funktionsangepasste Blechbauteile mit besonders hoher Materialeffizienz zu fertigen. Die Aufdickungen sollen auf dem Halbzeug vor der Umformung und auf bereits umgeformte Bauteile aufgebracht werden. Dazu sollen zwei Verfahren untersucht werden: die additive Herstellung von Patches durch pulverbasiertes Laserauftragschweißen und die Herstellung von Patches durch Applizieren und Funktionalisieren von Tapes (flexible Matten aus Metallpulver) jeweils auf dem Halbzeug (Tailored Laser Cladded Blank und Tailored Taped Blank) sowie auf dem Bauteil. Als Ergebnis sollen Verfahrensparameter verfügbar sein, die eine stoffschlüssige Verbindung der Patches bei minimalem Verzug, möglichst glatter Oberfläche und hoher Auftragsrate ermöglichen. Die Validierung erfolgt anhand von Demonstratoren. Zudem werden Konzepte für die Integration der Verfahren in bestehende Prozessketten erarbeitet. Bei den in der Regel in kleinen Serien produzierten spezialisierten Bauteilen ist eine wirtschaftliche Fertigung zurzeit durch die Notwendigkeit der Herstellung neuer Werkzeuge enorm schwierig. Ein flexibles und werkzeugloses Verfahren zur lokalen Verstärkung von belastungsoptimierten Bauteilen ermöglicht KMU der Blechbearbeitung - insbesondere Automobil-Zulieferern - eine kostengünstige Möglichkeit zur Fertigung von kundenspezifischen Bauteilen. Der konkrete Nutzen besteht im Einzelnen in der wirtschaftlichen Herstellung von Ultraleichtbauteilen mit hoher Materialeffizienz sowie der Schaffung des Technologievorsprungs bei der Herstellung von Bauteilen für Derivate, Fahrzeugvarianten und belastungsoptimierten Bauteile in kleineren Serien.


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