Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Laser schweißt großformatige Metallschaum-Sandwiches

19.04.2012
Viel versprechende Ergebnisse für Leichtbaukonstruktionen im Schiffbau: Das Laser Zentrum Hannover (LZH e.V.) hat mit Projektpartnern einen Demonstrator für Schiffsgetriebefundamente aus Stahl-Aluminiumschaum-Sandwiches mittels Laserstrahlschweißen gefügt. Ergebnisse zeigt das LZH vom 23. bis 27. April auf der Hannover Messe 2012.

Metallschäume sind hochporöse, leichte Materialien, die aufgrund ihrer zellularen Struktur hervorragend Energie in Form von Schwingungen, Stößen oder Schall dämpfen, temperaturbeständig sind und gleichzeitig elektromagnetische Wellen abschirmen.

In so genannten Sandwichkonstruktionen, also im Verbund mit Aluminium- oder Stahlblechen, zeigen Metallschäume eine vielfach höhere Biegesteifigkeit als massive Bleche und eignen sich aufgrund ihres geringen Gewichts besonders für Leichtbaukonstruktionen sowie dynamisch stark beanspruchte Teile.

Diese großformatigen Metallschaumsandwiches sind auch für hoch belastete Schiffsstrukturbauteile wie Maschinenfundamente oder Ruderstrukturen von großem Interesse, da sie Gewichtseinsparungen bis zu 20 Prozent ermöglichen. Die Stahl-Al-Leichtbaustrukturen stellen jedoch aufgrund der Inhomogenität des Schaumkerns, der hohen Steifigkeit und der besonderen Materialstärken außergewöhnliche Anforderungen an das Fügen.

So besteht beispielsweise die Gefahr, dass der Wärmeeintrag beim Aufschäumen des Aluminiums in Mischsandwiches einen Materialverzug und Welligkeiten erzeugt. Durch den Schweißprozess kann es ferner zu intermetallischen Phasen mit der Gefahr einer späteren Rissbildung in der Schweißnaht kommen.

Forscher der Gruppe ‚Fügen und Trennen von Metallen‘ am LZH haben im Rahmen des Verbundprojekts MESCHLAS ein Verfahren zum Laserschweißen großformatiger Metallschaumsandwiches entwickelt, bei dem sich keine intermetallischen Phasen bilden. Mit Hilfe transportabler Achssysteme sowie eines mobilen Diodenlasers, bereitgestellt durch die Firmen Scientific and Efficient Technologies Ltd. (SET) und LASER on demand GmbH (LoD), wurde dieses Verfahren kürzlich bei Blohm + Voss Naval GmbH in Emden im Rahmen der Fertigung eines Getriebefundament-Demonstrators erfolgreich getestet.

Als erster Schritt ist eine mechanische Bearbeitung der Paneel-Kanten notwendig, um den im Fügebereich anhaftenden Aluminiumschaum von den Stahldeckblechen (S235JR) zu entfernen und somit intermetallische Phasen zu vermeiden. Dann müssen die Bauteile unter Einhaltung eines technischen Nullspaltes exakt positioniert werden – aufgrund der besonderen Ausmaße der Teile eine große Herausforderung. Anschließend werden die Sandwichpaneele durch Schweißpunkte mittels konventionellem Schweißen endgültig fixiert.

Zum Laserschweißen der Stumpfstöße und Kehlnähte wird ein Diodenlaser im Wellenlängenbereich von 900 bis 1030 nm sowie mit einer Ausgangsleistung von 5 kW eingesetzt. Im Praxistest konnten Spalte von bis zu 0,6 mm überbrückt und durchgehende Schweißnähte hergestellt werden. Je nach Blechstärke (bis zu 5mm) variierte die Vorschubgeschwindigkeit zwischen 0,2 und 1,5 m/min.

MESCHLAS möchte dem Anwender eine auf der Sandwichtechnologie basierende Leichtbauweise einschließlich der erforderlichen Fertigungstechnologie zur Verfügung stellen. An diesem ganzheitlichen Ansatz arbeitet das LZH gemeinsam mit dem Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik (IWU) sowie den Unternehmen Blohm + Voss Naval GmbH und Precitec Optronik GmbH. Das Vorhaben wird gefördert vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages.

Wir freuen uns auf Ihren Besuch während der Hannover Messe - Halle 17, Stand C55!

Kontakt:
Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH)
Michael Botts
Hollerithallee 8
D-30419 Hannover
Tel.: +49 511 2788-151
Fax: +49 511 2788-100
E-Mail: m.botts@lzh.de
Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) ist eine durch Mittel des Niedersächsischen Ministeriums für Wirtschaft, Arbeit und Verkehr unterstützte Forschungs- und Entwicklungseinrichtung auf dem Gebiet der Lasertechnik.

Michael Botts | Laser Zentrum Hannover e.V.
Weitere Informationen:
http://www.lzh.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie HANNOVER MESSE:

nachricht Hannover Messe Preview 2017: Industrie 4.0: Virtueller Zwilling steuert die Produktion
09.02.2017 | Fraunhofer-Gesellschaft

nachricht Hannover Messe Preview 2017: Bauteil mit Verantwortung
09.02.2017 | Fraunhofer-Gesellschaft

Alle Nachrichten aus der Kategorie: HANNOVER MESSE >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Innovative Antikörper für die Tumortherapie

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig von diesen teuren Medikamenten profitieren, wird intensiv an deren Verbesserung gearbeitet. Forschern um Prof. Thomas Valerius an der Christian Albrechts Universität Kiel gelang es nun, innovative Antikörper mit verbesserter Wirkung zu entwickeln.

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig...

Im Focus: Durchbruch mit einer Kette aus Goldatomen

Einem internationalen Physikerteam mit Konstanzer Beteiligung gelang im Bereich der Nanophysik ein entscheidender Durchbruch zum besseren Verständnis des Wärmetransportes

Einem internationalen Physikerteam mit Konstanzer Beteiligung gelang im Bereich der Nanophysik ein entscheidender Durchbruch zum besseren Verständnis des...

Im Focus: Breakthrough with a chain of gold atoms

In the field of nanoscience, an international team of physicists with participants from Konstanz has achieved a breakthrough in understanding heat transport

In the field of nanoscience, an international team of physicists with participants from Konstanz has achieved a breakthrough in understanding heat transport

Im Focus: Hoch wirksamer Malaria-Impfstoff erfolgreich getestet

Tübinger Wissenschaftler erreichen Impfschutz von bis zu 100 Prozent – Lebendimpfstoff unter kontrollierten Bedingungen eingesetzt

Tübinger Wissenschaftler erreichen Impfschutz von bis zu 100 Prozent – Lebendimpfstoff unter kontrollierten Bedingungen eingesetzt

Im Focus: Sensoren mit Adlerblick

Stuttgarter Forscher stellen extrem leistungsfähiges Linsensystem her

Adleraugen sind extrem scharf und sehen sowohl nach vorne, als auch zur Seite gut – Eigenschaften, die man auch beim autonomen Fahren gerne hätte. Physiker der...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Die Welt der keramischen Werkstoffe - 4. März 2017

20.02.2017 | Veranstaltungen

Schwerstverletzungen verstehen und heilen

20.02.2017 | Veranstaltungen

ANIM in Wien mit 1.330 Teilnehmern gestartet

17.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Innovative Antikörper für die Tumortherapie

20.02.2017 | Medizin Gesundheit

Multikristalline Siliciumsolarzelle mit 21,9 % Wirkungsgrad – Weltrekord zurück am Fraunhofer ISE

20.02.2017 | Energie und Elektrotechnik

Wie Viren ihren Lebenszyklus mit begrenzten Mitteln effektiv sicherstellen

20.02.2017 | Biowissenschaften Chemie