Eintrag in der Universitätsbibliographie der TU Chemnitz
Friedrich, Sven
Gehde, Michael (Prof. Dr.-Ing.); Drummer, Dietmar (Prof. Dr.-Ing.) (Gutachter)
Lineares Vibrationsschweißen von Kunststoffen im industriellen Umfeld - Einflüsseund Restriktionen
Linear Vibration Welding of Thermoplastics in Industrial Environment - Influences and Restrictions
Kurzfassung in deutsch
Aufgrund der stetig wachsenden Anforderungen hinsichtlich Gewichtsreduzierung und Funktionsintegration,besonders im Bereich des Automobilbaus, werden traditionell aus metallischen
Werkstoffen gefertigte Komponenten immer häufiger durch Kunststoffbauteile substituiert. Dem
entgegen steht derzeit die Tatsache, dass, trotz hohen Prozessverständnisses und des Wissens
um die Prozess-Struktur-Eigenschafts-Beziehungen beim Vibrationsschweißen, die theoretisch
erzielbaren Schweißnahtfestigkeiten, von 90 % bis 100 % des unverstärkten Grundmaterials,
in der industriellen Serienfertigung bei weitem nicht erreicht werden. Die Komplexität eines
industriell gefertigten Bauteils wird an Plattenprüfkörpern simuliert. Die Ergebnisse der Schweißversuche
zeigen, dass unterschiedliche Wandstärken im Schweißnahtbereich, Bauteilverzug
und unterschiedliche Schwingrichungen innerhalb einer Schweißnaht zu ungleichmäßigen lokalen
Prozessbedingungen währenden des linearen Vibrationsschweißprozesses führen. Diese
hinterlassen lokale Schwachstellen, welche das Gesamtbauteilversagen bestimmen. Durch
alternative Prozessführungsstrategien, wie das Hochdruckanfahren und die IR-Vorwärmung,
können diese Schwachstellen reduziert und die Gesamtbauteilfestigkeit angehoben werden.
Dies wird am Beispiel des Bauteilverzugs veranschaulicht.
Kurzfassung in englisch
Due to the increasing demands for weight reduction and integration of function, especially in thefield of automotive, components made of metallic materials are increasingly being substituted
by components made of thermoplastic materials. In contrast to this there is currently the fact
that, despite the high process understanding of the vibration welding and the knowledge of
the process-structure-property relationships, the theoretically achievable weld strengths of
90 % to 100 % of the unreinforced base material strength are far to be achieved in industrial
series production. The complexity of an industrially manufactured component is simulated by
using plate test specimens. The results of the welding experiments show that different wall
thicknesses in the weld area, component warpage and different friction angle within the weld
leads to nonuniform local process conditions during linear vibration welding process. This
results in local weak spots, which reduce the total component strength. These local weak spots
can be reduced by using alternative process strategies, such as in-process pressure variation
and IR preheating. So not only the local strengths but also the total component strength will be
increased. This is shown on the example of component warpage.
| Universität: | Technische Universität Chemnitz | |
| Institut: | Professur Kunststofftechnik | |
| Fakultät: | Fakultät für Maschinenbau | |
| Dokumentart: | Dissertation | |
| Betreuer: | Gehde, Michael (Prof. Dr.-Ing.) | |
| ISBN/ISSN: | 978-3-9446-4022-8 | |
| URL/URN: | http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa-148986 | |
| Quelle: | Chemnitz : Universitätsverlag der Technischen Universität Chemnitz. - 2014. - 112 S. | |
| Freie Schlagwörter (Deutsch): | lineares Vibrationsschweißen , Bauteilverzug , Schwingrichtung , Hochdruckanfahren , IR-Vorwärmung | |
| Freie Schlagwörter (Englisch): | linear vibration welding , component warpage , friction angle , in-process pressure variation , IR preheating | |
| Tag der mündlichen Prüfung | 26.06.2014 |
