Widerstandsschweißen

Funktionsprinzip

Das Widerstandsschweißen selbst ist als eine vergleichsweise einfache und effiziente Verbindungs-technik bekannt. In der Fügezone wird ein elektrisch leitendes Schweißelement aus Kohlenstofffaser eingelegt, welches der Länge nach mit einer Spannung beaufschlagt wird. Der Stromfluss führt zu einer Jouleschen Erwärmung, die das Schweißelement und die Oberflächen der angrenzenden Teile zum Schmelzen bringt. Durch die gleichzeitige Aufbringung von Druck wird dadurch eine sehr gute Verbindung der Bauteile erreicht.

Versuchsstände

Das DLR Augsburg verfügt über verschieden große Versuchsstände zur Weiterentwicklung des Verfahrens. So können z.B. kleinere Bauteile wie Clips mit Roboterend-effektoren oder große Bauteile mit Schweißnähten von bis zu 1500 mm mit einer statischen Anlage geschweißt werden. Das DLR Augsburg ist weltweit führend beim Einsatz von Schweißelementen aus Kohlenstofffaser, die eine Sortenreinheit des montierten Bauteils garantieren.

Alle Schweißstände sind zudem mit umfangreicher Sensorik ausgestattet um den Prozess zuverlässig zu steuern und die Daten für eine Qualitätssicherung zu verwenden.

Anwendungsbeispiele

Das Schweißen thermoplastischer Faserverbundbauteile bietet die Möglichkeit, Montagereihenfolgen, z.B. in der Flugzeugproduktion, umzustellen. Aktuell werden im metallischen Bereich die Flugzeugsysteme erst nach der Montage der Struktur integriert, da diese durch anfallende Späne aus dem Nietprozess beschädigt werden können. Diese Reihenfolge hat jedoch den Nachteil, dass eingeschränkte Zugänglichkeiten die Montage deutlich erschweren.

Neben dem Einsatz in der Luft- und Raumfahrt gibt es weitere Anwendungsgebiete für das Widerstandsschweißen im Bereich thermoplastischer Bauteile wie z.B. im Maschinenbau, Elektrotechnik, Automobilindustrie, Bootsbau, Medizintechnik und Fördertechnik.

Kontakt

Dr.-Ing. Lars Larsen

Zentrum für Leichtbauproduktionstechnologie; Institut für Bauweisen und Strukturtechnologie
Zentrum für Leichtbauproduktionstechnologie (ZLP)
Am Technologiezentrum 4, 86159 Augsburg