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Entwicklung der Laserstrahllöttechnologie zum Fügen korrosionsbeständiger Bauteilkomponenten aus Titanwerkstoffen mit minimaler Werkstoffbeeinflussung

LasTiLoT. Abschlussbericht. Förderkennzeichen BMWi 16IN0260.
Development of the laser brazing technique for joining titanium components with minimal material influence and noncorrosive joints
 
: Demmer, A.; Donst, K.; Vielhaber, K.; Bobzin, K.; Ernst, F.; Schlegel, A.

:
Fulltext (12.2 MByte; PDF; )

Aachen: Fraunhofer IPT, 2008, 172 pp.
German
Report, Electronic Publication
Fraunhofer IPT ()
Titan; Titanlegierung; Korrosionsbeständigkeit; Laserstrahllöten; örtliche Erhitzung; mechanische Eigenschaft; Festigkeitsprüfung; Prozesssteuerung

Abstract
Das zentralle Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung der Laserstrahllöttechnologie für das stoffschlüssige Fügen von Bauteilkomponenten aus Titan oder Titanlegierungen. Damit wird erstmalig das stoffschlüssigen Fügen von anspruchsvollen Titankomponenten ermöglicht, ohne dass eine arbeits- und kostenintensive Nachbearbeitung der Bauteile erforderlich ist. Zur Gewährleistung der Qualität der zumeist sicherheitsrelevanten Bauteile wird parallel ein neuartiges Messsystem zur Qualitätssicherung der teilweise verdeckten Lötnähte entwickelt. Eine Umsetzung der entwickelten Technologie soll durch eine Integration in reale Fertigungsketten der produzierenden Kooperationspartner erfolgen. Der im Rahmen des Vorhabens zu entwickelnde Prozess mit niedrigerer Werkstoffbeeinflussung wird es ermöglichen, die Einsatzmöglichkeit dieser Werkstoffe in neuen Branchen zu verbreiten. Stoffschlüssiges Fügen von Titan-Einzelkomponenten stellt zur Zeit ein Problem dar, da geeignete Verbindungstechnologien ohne Werkstoffbeeinflussung fehlten. Konventionelle thermische Fügeverfahren wie das Schweißen erwärmen das Bauteil großräumig und relativ langfristig über 300 Grad Celsius und die lokale Erwärmung während des Prozesses erreicht die Schmelztemperatur. Im Rahmen dieses Projektes soll eine Prozessstabilität beim Löten von Titan erreicht werden um eine Minderung der Festigkeitswerte zu vermeiden. Dies steigert die Qualität der Lötverbindungen und senkt dadurch die Ausschusskosten. Diese beiden Aspekte führen zu einem vermehrten Einsatz der Bauweise mit Titanlegierungen: Insbesondere in der Wärmetauscher-Produktion, für Brennstoffzellen, Kühlplatten usw. Die partizipierenden Kooperationspartner werden durch die Teilnahme an diesem Projekt einen großen Erfahrungsvorsprung haben, der sich auch in wirtschaftlichen Vorteilen niederschlagen wird.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-93146.html