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Mechanisches Fügen von FKV-FKV-Verbindungen

Mechanisches Fügen von FKV-FKV-Verbindungen von Han,  Daxin, Meschut,  Gerson
Es werden neuartige mechanische Fügeverfahren zum einstufigen, vorlochfreien Fügen von artgleichen Faser-Kunststoff-Verbund-Verbindungen weiterentwickelt. Durch gezielte Element- und Werkzeugentwicklung gelingt es, mit den Verfahren Vollstanznieten mit Doppelschließscheiben und Vollstanznieten mit Widerhaken neben der Steigerung der Prozessstabilität die Verbindungsqualität insbesondere hinsichtlich der Reduzierung der Laminatschädigung zu verbessern. Zusätzlich werden Verbindungen mit Klebstoffen auf den Einfluss der Klebstoffviskosität auf die Verbindungsausprägung hin analysiert. https://ble-x.de/mydocs/1662
Aktualisiert: 2021-09-23
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Vorlochfreies Setzen von Funktionselementen mittels Fließformen

Vorlochfreies Setzen von Funktionselementen mittels Fließformen von Meschut,  Gerson, Meyer,  Sebastian
Um tragfähige Mutterngewinde in Trägerbauteile aus Aluminium zu integrieren, wird ein vorlochfreies Blindnietmuttersystem entwickelt. Dazu wird eine optimale Spitzengeometrie für das Fließlochformen erarbeitet. Der so hergestellte Durchzug im Umformbereich des Funktionselements wird mit Hilfe der numerischen Simulation modifiziert und dadurch die optimale Schließkopfausbildung ermöglicht. https://ble-x.de/mydocs/1660
Aktualisiert: 2021-09-23
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Simulationsbasierte Betriebsfestigkeitsanalyse stanzgenieteter Bauteile

Simulationsbasierte Betriebsfestigkeitsanalyse stanzgenieteter Bauteile von Esderts,  Alfons, Masendorf,  Lukas, Meschut,  Gerson, Otroshi,  Mortaza
Eine entwickelte Berechnungsmethode zur Auslegung von zyklisch belasteten halbhohlstanzgenieteten Verbindungen ermöglicht die treffsichere Lebensdauerabschätzung derartig gefügter Bauteile. Die Abschätzung erfolgt über eine Betrachtung örtlicher Schnittlasten an einem Ersatzmodell des Fügepunktes. Weiterhin wird eine Methodik zur Ermittlung der örtlichen Beanspruchungen in der Fügeverbindung entwickelt, die den Versagensort zuverlässig abschätzen kann. https://ble-x.de/mydocs/1642
Aktualisiert: 2021-05-27
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Robotergestütztes manuelles mechanisches Fügen

Robotergestütztes manuelles mechanisches Fügen von Flügge,  Wilko, Meschut,  Gerson, Neumann,  Stefan, Schmatz,  Frederik
Mit dem Einsatz eines kollaborierenden Roboters wird die Fehlererkennbarkeit manueller Setzprozesse wie Clinchen und Blindnieten verbessert. Dazu wird zunächst auf Basis zuvor festgelegter Montageszenarien die Ergonomie für verschiedene Anwendungsfälle bewertet und eine Handführungseinrichtung mit einem Algorithmus entwickelt. Das Gesamtsystem, bestehend aus einem Handsetzgerät, einem Kraft-Momenten-Sensor und einem kollaborierenden Roboter wird derart optimiert, dass Setzprozessfehler bereits vor dem Prozess detektiert und ausgebessert werden konnten. So wird bei der manuellen und automatisierten Montage, wie z. B. im Rohbau und der Endmontage sowie im Bereich der Montage oder Reparatur von individuellen Baugruppen die Ergonomie der mechanischen Fügeprozesse verbessert. https://ble-x.de/mydocs/1623
Aktualisiert: 2021-05-27
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Innovative Mischbauweisen mit dünnwandigen Aluminiumdruckguss-Strukturen mittels Bolzensetzen und fließlochformenden Schrauben

Innovative Mischbauweisen mit dünnwandigen Aluminiumdruckguss-Strukturen mittels Bolzensetzen und fließlochformenden Schrauben von Fromm,  Andreas, Maier,  Hans Jürgen, Meschut,  Gerson, Neumann,  Stefan
Im Rahmen des Forschungsvorhabens wurde eine Methodik entwickelt, die es ermöglicht, Fügestellen von Aluminiumdruckgussstrukturen qualitativ zu bewerten. Die Bewertung erfolgte in Abhängigkeit verschiedener Steifigkeitssituationen, welche über verschiedene Matrizendurchmesser eingestellt wurden. Mittels dem Hochgeschwindigkeits-Bolzensetzen und dem fließlochformenden Schrauben erfolgten zunächst Vorversuche an Aluminiumstrangpresslegierungen. Dabei wurde durch die Bewertung von Klebverbindungsbruchflächen sowie die Ermittlung von Prozessfenstergrößen ein deutlicher Steifigkeitseinfluss für das Bolzensetzen nachgewiesen. Zur Übertragung der Erkenntnisse wurde ein bauteilähnlicher Prüfkörper entwickelt, welcher gieß- und fügetechnische Anforderungen berücksichtigt. Mittels einer Gießprozesssimulation wurden Geometrieanpassungen vorgenommen und schließlich ein Druckgusswerkzeug konstruiert. Dieses Werkzeug ermöglichte den Abguss von Bauteilen in der entwickelten Probenform. Auf Basis des Musterbauteils wurde ein Ersatzmodel entwickelt, mit dessen Hilfe Deformationen und Spaltbildungen infolge von einseitigen Fügeverfahren – speziell das Hochgeschwindigkeits-Bolzensetzen – abgeschätzt werden können. Dazu wurde ein bereits bestehendes Modell an die neu gewonnenen Erkenntnisse angepasst. Im nächsten Schritt war zunächst die Ermittlung von Materialparametern für die Fügeprozesssimulation notwendig. Nachfolgend wurden Methodiken zur Bewertung der Fügestellensteifigkeit an ebenen Bauteilen auf die reale Struktur übertragen. Es konnte gezeigt werden, dass bei gleicher Fügestellensteifigkeit identische Prozessfenstergrößen erzielt werden. Abschließend wurde der Einfluss von serienbedingten Störgrößen am Musterbauteil aufgezeigt. Für das fließlochformende Schrauben wurde, infolge eines geringen Einflusses der Fügestellensteifigkeit, die Fügeeignung von Druckgusswerkstoffen in Abhängigkeit von der Schraubengeometrie und Schraubparametern dargestellt. https://ble-x.de/mydocs/1618
Aktualisiert: 2021-02-11
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Entwicklung und Qualifizierung des Fließlochformschraubens zum Fügen höchstfester Stahlbleche und -profile

Entwicklung und Qualifizierung des Fließlochformschraubens zum Fügen höchstfester Stahlbleche und -profile von Ivanjko,  Martin, Meschut,  Gerson
Im Rahmen einer Setzprozessanalyse erfolgten Verschraubungsversuche mit unterschiedlichen Schraubenvarianten unter Variation des Schraubenbeschichtungssystems sowie unterschiedlichen Fügeteilwerkstoffen und Prozessparametern. Hierbei wurde der Zusammenhang zwischen den Prozessparametern (Drehzahl und Axialkraft) und den wesentlichen Qualitätsmerkmalen der Schraubverbindungen erarbeitet. Darüber hinaus wurden im Rahmen der Untersuchungen zur thermomechanischen Beanspruchung während des Schraubprozesses weitere Einflussfaktoren auf das Versagensverhalten identifiziert. Anhand der gewonnenen Erkenntnisse wurden verschiedene Optimierungsmaßnahmen abgeleitet. Über die Maßnahme einer induktiven Spitzenhärtung hinaus erfolgte die Anpassung des Beschichtungssystems sowie des Schraubenwerkstoffes in Kombination mit angepassten, thermochemischen Wärmebehandlungsverfahren. Es wurde eine tribologisch ausschlaggebende Eigenschaftsänderung der Randschicht der Schraube erreicht, welche die adhäsive Neigung zwischen der Schraube und den Fügeteilen signifikant reduziert. Auf dieser Grundlage konnte die Gewindeschädigung der fließlochformenden Schraube vermindert und eine Fügeeignung von Werkstoffkombinationen über die bisherigen Anwendungsgrenzen hinaus erzielt werden. Letztlich wurden die mechanischen Eigenschaften der Verbindungen und der Musterschrauben ermittelt. https://ble-x.de/mydocs/1615
Aktualisiert: 2020-11-05
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FOREL-Wegweiser

FOREL-Wegweiser von Böhme,  Kurt, Göddecke,  Johannes, Grohmann,  Sandra, Gude,  Maik, Hahn,  Marlon, Hofer,  Andreas, Krampitz,  Thomas, Lieberwirth,  Holger, Meschut,  Gerson, Müller-Pabel,  Michael, Schmitz,  Fabian, Stegelmann,  Michael, Tekkaya,  Erman, Zäh,  Michael F., Zöllner,  Mareen
Das richtungsweisende Prinzip dieses FOREL-Wegweisers beginnt bei der Vision eines objektiv ressourcen- und CO2-neutralen, KI-gesteuerten, wandel- und prognostizierbaren Prozesses. Im Rahmen der Ära des Neutral-Leichtbaus besteht die zentrale Herausforderung darin, die Bedeutung der Nachhaltigkeit für den gesamten Produktionsprozess im Sinne einer erhöhten Effizienz und Transparenz in den Vordergrund zu rücken.
Aktualisiert: 2020-10-01
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Methodenentwicklung zur Schädigungsmodellierung für die numerische Prozesssimulation mechanischer Fügeverfahren

Methodenentwicklung zur Schädigungsmodellierung für die numerische Prozesssimulation mechanischer Fügeverfahren von Meschut,  Gerson, Otroshi,  Mortaza
Das Schädigungsmodell GISSMO (Generalized Incremental Stress Statedependent damage MOdel) wird eingesetzt, um die Entwicklung der duktilen Schädigung und den Bruchbeginn während des Stanzniet- und Schneidclinchens vorherzusagen. Anhand simulativ ermittelter Spannungszustände werden darauf angepasste, experimentelle Schädigungsversuche durchgeführt und dadurch Versagenskurven für die Fügeprozesse erstellt. Sensitivitätsanalysen identifi zieren die Einfl üsse der Fertigungsprozesse, der Lackierung und des Diskretisierungsgrades auf das Schädigungsverhalten des Materials. https://ble-x.de/mydocs/1606
Aktualisiert: 2020-11-05
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Entwicklung eines Clinchverfahrens für thermoplastische FKV in Mischbauweise

Entwicklung eines Clinchverfahrens für thermoplastische FKV in Mischbauweise von Gröger,  Benjamin, Gude,  Maik, Kupfer,  Robert, Meschut,  Gerson, Vorderbrüggen,  Julian
Ein neuartiges Clinchverfahren zum einstufigen, hilfsfügeteilfreien Fügen von Metall-FKV-Bauteilen basiert auf einer zweigeteilten Matrize, bestehend aus starrer Außenhülse und einem darin federnd gelagerten Matrizenamboss. Durch die Identifikation vorteilhafter Werkzeugeinstellungen sowie die lokale Erwärmung des FKV gelingt es, mit einem Werkzeugsatz mehrere Materialkombinationen unterschiedlicher Festigkeit prozesssicher zu fügen. https://ble-x.de/mydocs/1602
Aktualisiert: 2020-07-14
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Klemmkraftbasierte thermisch induzierte Schädigung von FK

Klemmkraftbasierte thermisch induzierte Schädigung von FK von Augenthaler,  Florian, Meschut,  Gerson
Es werden die Effekte zur Entstehung thermisch induzierter Schädigungen im Faser-Kunststoff-Verbund an mechanisch gefügten und anschließend thermisch belasteten FKV-Metall-Verbindungen untersucht und charakterisiert. Durch die Verwendung von polymeren Unterlegscheiben, verlierenden Niederhaltern, Toleranz-Stanznieten sowie einem Hochleistungsmatrixwerkstoff können diese Schädigungen unterbunden werden. https://ble-x.de/mydocs/1599
Aktualisiert: 2020-07-01
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