Fügen von Rohren durch elektromagnetische Umformung – Magnetpulsschweißen

Auteurs

• Jörn Lueg-Althoff

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Um einen effizienten Ressourceneinsatz in der Fertigungstechnik zu gewährleisten, ist die Auswahl des idealen Werkstoffs für jede Anwendung entscheidend. Da technische Strukturen oft aus mehreren Komponenten bestehen, müssen unterschiedliche Materialien durch geeignete Fügetechnologien verbunden werden. Kollisionsschweißverfahren wie das Magnetpulsschweißen (MPW) bieten eine Alternative zu herkömmlichen Schmelzschweißverfahren, da sie Schweißnähte durch Hochgeschwindigkeitskollisionen ohne übermäßige Erwärmung erzeugen. Diese Arbeit analysiert das MPW von Rohren mittels elektromagnetischer Kompression aus umformtechnischer Sicht. Dabei werden die Prozessstufen „freie Kompression“ und „Kollision“ untersucht. Bei der freien elektromagnetischen Kompression von Aluminiumrohren können Falten entstehen, die sowohl positive als auch negative Auswirkungen auf den MPW-Prozess haben. Die Kollisionsbedingungen eines dünnwandigen Aluminium-Flyerteils mit einem Stahlzylinder werden durch radiale und axiale Geschwindigkeitskomponenten sowie den Kollisionswinkel charakterisiert. Unterschiede zwischen verschiedenen MPW-Aufbauten werden analysiert und auf die Schwingkreise verschiedener Pulsgeneratoren zurückgeführt. Zudem wird der Einfluss von dünnwandigen inneren Fügepartnern betrachtet. Unerwünschte Verformungen können durch optische Messungen erkannt oder analytisch berechnet werden, und ihre Reduzierung wird durch wiederverwendbare Kunsts

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• Année de publication: 2019