Untersuchungen zum lokalen- und belastungsrichtungsabhängigen Stoffschluss durchsetzgefügter Verbindungselemente

Im Rahmen dieser Arbeit wird ein Durchsetzfügeprozess mit einem lokalen Stoffschluss erweitert, mit dem Ziel, die Verbindungsintegrität zu erhöhen sowie gezielt anzupassen. Als Fügeverbindung kommt eine artgleiche Werkstoffkombination aus EN AW-5754 mit einer Stärke von jeweils 1 mm zum Einsatz. Die Herstellung des Stoffschlusses erfolgt dabei über ein Pressschweißverfahren, nämlich das Widerstandspunktschweißen und alternativ über ein Schmelzschweißverfahren, wobei das Laserstrahlschweißen zum Einsatz kommt. Mit beiden Kombinationsvarianten können die Festigkeitseigenschaften einer reinen Durchsetzfügung unter statischer Belastung verbessert werden und gleichzeitig der negative Einfluss des Stoffschlusses unter zyklischer Belastung kompensiert werden. Die Untersuchungen zeigen, dass das Laserstrahlschweißen gegenüber dem Widerstandspunktschweißen eine bessere Modifizierbarkeit als auch eine höhere Festigkeit des Stoffschlusses erzielt. Durch weitere Anpassungen des Laserstrahlschweißprozesses sowie des Durchsetzfügeprozesses und einer Kombination beider Prozesse konnte eine neuartige Fügeverbindung generiert werden. Der so hergestellte Tailored Point überzeugt sowohl durch hohe statische als auch zyklische Festigkeiten und übertrifft dabei die Eigenschaften des konkurrierenden Halbhohlstanznietens bei einem gleichzeitigen Verzicht auf ein Hilfsfügeelement.