Magnetpulsschweißen

123456789
Demonstration des Prototyp(-systems) in Einsatzumgebung

Beschreibung

Das Magnetpulsschweißen eignet sich bspw. für die Verbindung von Stahl und Aluminium, wobei die Verbindung auf Basis von kinetischer Energie, anstelle von Wärmeenergie, entsteht. Zur Durchführung des Magnetpulsschweißens werden die Fügepartner im Abstand von 1 – 1,5 mm angeordnet. Durch ein Magnetfeld wird ein Fügepartner beschleunigt. In der Folge prallen die Fügepartner mit Geschwindigkeiten von 200 bis 300 m/s aufeinander, wodurch an der Fügefläche ein hoher Druck entsteht, der zum Verschweißen führt.

Anwendungsgebiete für das Magnetpulsschweißen finden sich bspw. im Bereich der Speicherung von kryogenen Medien, wie flüssigem Wasserstoff, da die entstehenden Verbindungen auch für Temperaturen von -270 °C und für große Temperaturdifferenzen ausgelegt sind. Einen weiteren Use-Case stellen Hybrid-Antriebswellen dar. Da das Verbinden von ungleichen metallischen Rohren zu einem Hybridbauteil eine Herausforderung für konventionelle Schmelzschweißverfahren darstellt, bietet die unabhängig von der Wärmequelle basierende Anwendung des Magnetpulsschweißens eine Alternative zum Fügen solcher Bauteile.

Chancen
  • Unabhängigkeit von thermischen Eigenschaften der Verbindungsmaterialien
  • Keine Wärmequelle erforderlich
  • Möglichkeit zu kurzen Zykluszeiten
  • Kontakt zu Medien mit tiefkalten Temperaturen möglich (z.B. flüssiger Wasserstoff)
Herausforderungen
  • Zur Technologie-Anwendung ist eine spezielle Geräte- bzw. Maschinen-Ausstattung erforderlich
  • Die Empfindlichkeit gegenüber Verunreinigungen auf den Schweißflächen könnte sich kritisch auswirken und ist zu prüfen
Quellen:
  • Rosenthal, Stephan; Maaß, Fabian; Kamaliev, Mike; Hahn, Marlon; Gies, Soeren; Tekkaya, A. Erman (2020): Lightweight in Automotive Components by Forming Technology. In: Automotive Innovation 3 (3), S. 195–209. DOI: 10.1007/s42154-020-00103-3.

Trend

[dazugehoerige-techprozesstrends]
[dazugehoerige-techprodukttrends]
123456789
Demonstration des Prototyp(-systems) in Einsatzumgebung