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Verbindungstechnik Entwicklungsschub für die Fügeverfahren Schweißen, Kleben und Schrauben

| Redakteur: Juliana Schulze

Die Fügetechniken Kleben, Schweißen und Schrauben haben in den vergangenen 20 Jahren einen Entwicklungsschub erfahren. konstruktionspraxis hat sich über die Trends informiert.

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Im Klebstoffbereich haben sich Takt- und Aushärtungszeiten rasant verändert. Waren es vor 5 Jahren noch 8 Sekunden Aushärtungszeit, sind es heute schon 300 Millisekunden. Bild: Delo
Im Klebstoffbereich haben sich Takt- und Aushärtungszeiten rasant verändert. Waren es vor 5 Jahren noch 8 Sekunden Aushärtungszeit, sind es heute schon 300 Millisekunden. Bild: Delo
( Archiv: Vogel Business Media )

Das Schweißen zählt zu einem der ältesten Fügeverfahren. Dennoch ist es erstaunlich, wie sich die Schweißtechnik in den vergangenen Jahren entwickelt hat. Dipl.-Ing. Jens Jerzembeck, Leiter des Bereiches Forschungs und Technik beim DVS, dem Deutschen Verband für Schweißen und verwandte Verfahren sagt: „Bemerkenswert sind in jedem Fall die Fortschritte bei den Hybrid-Schweißprozessen, die unterschiedliche Fügeverfahren kombinieren und deren Vorteile nutzen. Die Kombination vom Metalllichtbogenschweißen und Laserstrahlschweißen beispielsweise hat sich in der Praxis besonders schnell durchgesetzt und ist im Schiff- und im Automobilbau längst etabliert.“ Laser- und Elektronenstrahlschweißen wiederum hätten sich erst in den vergangenen zehn Jahren größer entwickelt. Beide Strahlprozesse werden heute in vielen Bereichen der Fertigung eingesetzt und eignen sich besonders für voll-mechanisierte oder automatisierte Anwendungen.

Vergleicht man die Entwicklung des Schweißens gegenüber des Klebens, hat die Klebetechnik in den vergangenen Jahren in allen Bereichen der DVS-Arbeit Fuß gefasst. So gibt es seit zehn Jahren im DVS den Gemeinschaftsausschuss Klebtechnik und das Kolloquium „Gemeinsame Forschung in der Klebtechnik“, in dem die DVS-Forschungsvereinigung gemeinsam mit der Dechema und der Fosta Klebtechnologien zum Gegenstand der Industriellen Gemeinschaftsforschung macht.

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Hybridverfahren stehen heutzutage in erster Linie im Mittelpunkt von Forschungsvorhaben

Auch die Zahl der klebtechnischen Forschungsvorhaben nimmt laut Jerzembeck zu. Inhaltlich orientieren sich diese Forschungsaktivitäten stark am Bedarf kleiner und mittelständischer Unternehmen. „Standen anfangs noch Verfahrens- oder Qualitätsinhalte im Mittelpunkt, sind es heute in erster Linie Hybridverfahren oder konstruktive klebspezifische oder simulationsunterstützende Inhalte“, sagt Jerzembeck. Dem DVS sei es wichtig, weitere Anwendungsgebiete der Klebtechnik aktiv in die Forschung einzubinden. Zukunftsträchtige Forschungsthemen in diesem Zusammenhang sind beispielsweise „Fertigungs- und Prozesskettendenken“, „Digitale Fabrik“ oder „Energie- und Ressourceneffizienz“. „So gesehen lässt sich durchaus sagen, dass die Klebtechnik im Wettbewerb zu anderen, „klassischen“ Fügeverfahren wie dem Schweißen steht“, ergänzt er.

Die Klebtechnik werde durch ihr Innovationspotenzial in bestimmten Prozessen herkömmliche Fügeverfahren sicherlich ablösen, verschwinden werden diese aber nicht. Jedes Fügeverfahren behalte aber seine ganz individuellen Eigenschaften und Vorteile. Und trotz aller Innovation wird es immer Anwendungen geben, die mit den schweißtechnischen Fügetechniken am besten realisierbar sind. Und nicht zuletzt ist dieser gesunde Wettbewerb auch Inspiration für stetige Weiterentwicklungen in der Fügetechnik.

Für schweißtechnische Aufgaben wird sich zukünftig eine noch größere Vielfalt an Werkstoffen, Verfahren und Komponenten anbieten. „Ressourcen- und Energieeffizienz oder Recycling spielen dabei aber eine immer größere Rolle“, sagt Jerzembeck. Unter anderem führe dies zu einem größeren Bedarf für Simulationslösungen und zu einer insgesamt ganzheitlichen Betrachtung vollständiger Produktlebenszyklen. Vor diesem Hintergrund sind solche Fügeverfahren gefragt, die das Optimum aus Werkstoffen und Komponenten herausholen.

Neue Erkenntnisse in der Lichtbogenphysik lassen Verbesserung der Lichtbogenschweißverfahren erwarten

Auch Leichtbauweisen und Multimaterial-Design sind auf dem Vormarsch; Automatisierungs- und Mechanisierungslösungen werden immer wichtiger. „Was die Zukunft der Fügeverfahren selbst betrifft, zeigt sich ein deutliches Potenzial außer in der Klebtechnik auch bei den Hybridschweißverfahren“, glaubt Jerzembeck. Durch neue Erkenntnisse aus der Lichtbogenphysik sind Verbesserungen bei den Lichtbogenschweißverfahren zu erwarten. Bei den Laserstrahlverfahren werde sich ganz sicher das Laserstrahllöten und mobile Laserstrahlschweißverfahren weiterentwickeln.

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