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Numerische und experimentelle Untersuchung von Setzprozessunregelmäßigkeiten bei Schließringbolzensystemen

 
: Nehls, Thomas; Wanner, M-C.; Landgrebe, D.; Kropp, Thomas

Forschungsvereinigung Stahlanwendung e.V. -FOSTA-; Europäische Forschungsgesellschaft für Blechverarbeitung e.V. -EFB-; Forschungsvereinigung Schweißen und Verwandte Verfahren e.V.:
Gemeinsame Forschung in der mechanischen Fügetechnik : T 41 - Tagungsunterlagen mit CD des 5. Fügetechnischen Gemeinschaftskolloquiums am 8. und 9. Dezember 2015 in Paderborn
Hannover: EFB, 2015 (EFB-Tagungsband T41)
ISBN: 978-3-86776-467-4
pp.51-57
Fügetechnisches Gemeinschaftskolloquium <5, 2015, Paderborn>
German
Conference Paper
Fraunhofer IWU ()
Fraunhofer IPA ()
Schließringbolzen; Setzprozessunregelmäßigkeiten; Setzprozessüberwachung; Fehlerdiagnose; Fallklassenkonzept

Abstract
Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens wurde ein Konzept zur Qualitätssicherung von Schließringbolzenverbindungen durch Überwachung des Setzprozesses anhand der Kenngrößen Setzweg und Setzkraft erarbeitet.
Hierzu wurde zunächst die Prozessfähigkeit ausgewählter Schließringbolzen-Systeme durch eine analytische Betrachtung der natürlichen Streubreite der Prozesskurven untersucht. Im nächsten Schritt wurden die Auswirkungen typischer Setzprozessunregelmäßigkeiten sowohl auf die Prozesskurve als auch auf das Tragverhalten der Verbindung numerisch ermittelt und mit experimentellen Daten abgeglichen. Hierbei konnten für typische Unregelmäßigkeiten charakteristische Bereiche der Prozesskurve identifiziert und spezifische Auswertungsfenster vorgeschlagen werden. Deren Implementierung ermöglicht eine über den derzeitigen Stand der Technik hinausgehende, erweiterte On-Line-Prozessüberwachung. Eine erweiterte Prozessüberwachung kann zusätzlich zu der bislang üblichen einfache Plausibilitätsprüfung zur gezielten Fehlerdiagnose eingesetzt werden. Weiterhin ist es durch die Kenntnis des charakteristischen Einflusses der Unregelmäßigkeiten auf das Tragverhalten möglich, den Produktionsprozess nur bei tatsächlich kritischen Fehlern zu unterbrechen und so zeit- und kostenintensive Nacharbeit zu verringern.
Hierbei lag zur Verringerung des experimentellen Aufwands ein besonderes Augenmerk auf dem Einsatz der numerischen Simulation zur automatisierten Generierung der Prozesskurven, die die realen Schwankungsbreiten des natürlichen Setzprozesses widerspiegeln sollen. In Verbindung mit einer Sensitivitätsanalyse sollten die wichtigsten Einflussgrößen auf die Verbindungsqualität ermittelt werden. Hierdurch können die Abläufe zur Einrichtung einer Fügeaufgabe in kmU optimiert werden, da lediglich die Verifizierung der numerisch ermittelten Setzprozesskurve durchgeführt werden muss.
Anforderungen an Verbindungselemente, Verarbeitungsgeräte und Setzprozess-überwachung zur Vermeidung und Identifizierung von Setzprozessfehlern wurden im Rahmen eines Fallklassenkonzepts zusammengefasst, das dem Anwender eine qualitätsgerechte Konzeptionierung von SRB-Montageprozessen ermöglicht.
Das Ziel des Vorhabens wurde erreicht.
Das IGF-Vorhaben „Numerische und experimentelle Untersuchung von Setzprozessunregelmäßigkeiten bei Schließringbolzensystemen“ wurde unter der Fördernummer AiF 17703BR von der Forschungsvereinigung EFB e.V. finanziert und betreut und über die Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen (AiF) im Rahmen des Programms zur Förderung der industriellen Gemeinschaftsforschung und -entwicklung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert. Der Abschlussbericht ist als EFB-Forschungsbericht Nr. 426 erschienen und bei der EFB-Geschäftsstelle und im Buchhandel erhältlich.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-382680.html