Umsetzung des Multi-Spot-Ultraschallschweißprozesses bei einer Strukturbauteilanwendung für die Luftfahrt (Bachelorarbeit)

Abstract

In der Luftfahrt geraten zunehmend thermoplastische Faserverbundbauteile in den Fokus. Durch die Herstellungs- und Weiterverarbeitungsverfahren ist deren Einsatz besonders für kleine bis mittelgroße Bauteile mit größeren Stückzahlen von Interesse. Dabei spielt die Schweißtechnologie als mögliches Fügeverfahren eine Schlüsselrolle bei der Entscheidung, ob dieser Verbundwerkstoff wirtschaftlich eingesetzt werden kann. Neben dem elektrischen Widerstandsschweißen, dem Induktionsschweißen und der Co-Konsolidierung hat sich vor allem das Ultraschallschweißen in den letzten Jahren als vielversprechende Technologie herauskristallisiert. Bei dieser Verfahrenstechnologie können hochfeste, flächige und dichte Verbindung bei gleichzeitig hohem Automatisierungspotential erzeugt werden. Im Rahmen der Bachelorarbeit soll zunächst der aktuelle Stand der Füge- und im speziellen der Schweißtechnik von endlosfaserverstärkten Halbzeugen herausgearbeitet werden, sowie der Ultraschallschweißprozess und dessen Mechanismen im Hinblick auf die Verbindungsqualität und die Einbindung in eine automatisierte Fertigung beleuchtet werden. Die Planung eines anwendungsnahen Versuchsaufbaus und Durchführung von Schweißversuchen in einem ausgewählten Prozessfenster sowie der Einsatz geeigneter Prüfverfahren zur Beurteilung der Verbindung mündet in einer Prozessempfehlung der Verfahrenstechnik für die genannte Anwendung.