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Mechanische und Stoffschlüssige Fügeverfahren – GSI-SLV Berlin-Brandenburg

Vergangenes
Event

25.–26.09.2024
Berlin-Brandenburg

Auf unseren Wissenstransfertagen zu mechanischen und stoffschlüssigen Fügeverfahren werden wir über das Löten, Kleben und mechanische Verbindungen reden.
Dabei freuen wir uns auf einen Überblick über die Breite der Möglichkeiten aktueller Löttechnik und auch spezieller Anwendungen für die Elektromobilität, innovative Ansätze zu Klebeverbindungen, gerade bei elektrischen Komponenten und die Vorteile und Herausforderungen, die mit der Anwendung und Überwachung von mechanischen Fügeverfahren verbunden sind.

Wir werden viele Gelegenheiten haben, um neue Impulse für die Anwendung und wertvolle Kontakte zu sammeln.

Inhaltlich stehen Fortschritte hinsichtlich fügbarer Mischverbindungen, höherfesterer Werkstoffe, spröder Gusslegierungen, herausfordernder Materialien, sowie beim Erreichen von Kosten- und Gewichtszielen im Fokus. Anlagenentwicklungen, beispielsweise hinsichtlich flexibler Elementzuführung, verbesserter Zugänglichkeit und der damit erweiterten Anwendungsmöglichkeiten, runden den Wissenstransfertag ab.

  • Schrauben
  • Clinchen
  • Nieten
  • Aluminiumlöten
  • Lötverfahren für die Elektromobilität
  • Kleben von elektrischen Komponenten
  • Herausforderung Mischverbindung
  • Hochfeste Werkstoffe
  • Fügen von Gussbauteilen
  • Korrosionsschutz

Hier finden Sie Termine, einen Rückblick sowie Bilder von der Veranstaltung. Außerdem können Sie sich einige Vorträge als PDF ansehen.

Wir wünschen viel Spaß beim Lesen.

Bei Problemen mit der Anmeldung bitte Frau Kristina Herdt (Kristina.Herdt@mpa.uni-stuttgart.de) kontaktieren.

Location
GSI mbH
Niederlassung SLV Berlin-Brandenburg
Luxemburger Str. 21
13353 Berlin
Ansprechpartner
Ralf Boywitt

Zeitplan

Nachfolgend finden Sie den Überblick über den Timetable des Events und die verschiedenen anstehenden Vorträge der Speaker.
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25.09.2024
13:00-14:00
Registrierung und Kaffee
Willkommen bei CyberJoin!

Wir freuen uns herzlich, Sie zu unseren Wissenstransfertagen willkommen zu heißen

14:00-14:20
Begrüßung & Organisatorisches

Es grüßen Sie: Ewald Agresz, MPA & Prof. Dr.-Ing. Heidi Cramer, GSI mbH | Ralf Boywitt, GSI mbH Niederlassung SLV Berlin-Brandenburg.

Ewald Agresz, MPA & Prof. Dr.-Ing. Heidi Cramer, GSI mbH | Ralf Boywitt, GSI mbH Niederlassung SLV Berlin-Brandenburg
14:20-14-40
Grußwort

Das Grußwort spricht heute Prof. Dr.-Ing. habil. Thomas Böllinghaus | Präsident des International Institute of Welding (IIW)

Prof. Dr.-Ing. habil. Thomas Böllinghaus | Präsident des International Institute of Welding (IIW)
14:40-15:00
Woher kommen Sie? – interaktives Workshop-Tool

Ewald Agresz, MPA
15:00-15:25
Keynote 1
Wiederverwendung

Mögliche zukünftige Strategie der Automobilproduktion – Potenzial der Wiederverwendung von Automobilkomponenten

Dr.-Ing. habil. Frank Riedel | Abteilungsleiter Thermische Fügetechnik | Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik (IWU)
15:25-15:50
Keynote 2
Klebeverbindungen

Klebeverbindungen bei elektr. Komponenten

Dr. Andreas Lutz / Maximilian Kurz | Global Technology Leader, Adhesive & Fluids, Multibase and Tedlar | DuPont
15:50-16:15
Keynote 3
Klebeverbindungen

Geklebt ist schnell – aber wie bekommt man das wieder auf?

Thomas Vauderwange | Geschäftsführer / Managing Director | VauQuadrat GmbH
16:40-17:10
Kaffeepause und Networking

16:15-16:40
Keynote 4
Lötanwendungen

Lötanwendungen in der Automobilindustrie

Manuel Zabel | Technischer Außendienst | Voestalpine Böhler Welding Fontargen GmbH, Eisenberg
17:10-17:35
Keynote 5
Stir Spot Welding

How Refill Friction Stir Spot Welding will redefine the mobility industry

Matteo Bernardi | Institut für Werkstoff- und Prozessdesign | Helmholz-Zentrum Hereon, Geesthacht
17:35-18:00
Keynote 6
Innovative Füge- und Fertigungstechnologien

Innovative Füge- und Fertigungstechnologien – Ultraschallschweißen von Kunststoffen und Metallen

Prof. Dr.-Ing. Moritz Liesegang | RPTU FB Maschinenbau und Verfahrenstechnik, Lehrstuhl für Werkstoffkunde | Rheinisch-Pfälzische Technische Universität, Kaiserslautern-Landau
18:00-18:40
Diskussion Ihrer Fragen!
Ewald Agresz, MPA & Prof. Dr.-ing. Heidi Cramer, GSI mbH
18:40-19:00
Feedback Tag 1
Ewald Agresz, MPA
19:00-22:30
Abendessen & Get-together

22:30
Ende der Veranstaltung

Ewald Agresz, MPA & Prof. Dr.-Ing. Heidi Cramer, GSI mbH | Ralf Boywitt, GSI mbH Niederlassung SLV Berlin-Brandenburg
26.09.2024
8:00-8:20
Registrierung und Kaffee

Zeit zum Ankommen

8:20-8:40
Begrüßung

Es grüßen Sie: Ewald Agresz, MPA & Prof. Dr.-Ing. Heidi Cramer, GSI mbH | Ralf Boywitt, GSI mbH Niederlassung SLV Berlin-Brandenburg.

Ewald Agresz, MPA & Prof.Dr.-Ing. Heidi Cramer, GSI mbH | Ralf Boywitt, GSI mbH Niederlassung SLV Berlin-Brandenburg
8:40-9:15
Präsentation
Homepage & Wissensplattform

Lernen Sie heute unsere neue Homepage und die Wissensplattform kennen. Wir erklären Ihnen die Funktionen und Möglichketien.

Ewald Agresz, MPA
9:15-9:45
Keynote 7
Schraubverbindungen

Potenziale einer Graphdatenbank als Digitaler Zwilling zur Reduzierung von Fügetechnikvarianten im Karosseriebau

Max Hofmann | Volkswagen AG | Wolfsburg
9:45-10:15
Diskussion Ihrer Fragen!
Ewald Agresz, MPA & Prof. Dr.-Ing Heidi Cramer, GSI mbH
10:15-10:30
KEYNOTE & Demostration Rührreibschweißen
Rührreibschweißen

Innovative Fügetechnik am Beispiel des Rührreibschweißens

Ralf Boywitt | Fachbereichsleiter Forschung und Entwicklung | GSI mbH Niederlassung SLV Berlin-Brandenburg
10:30-11:00
Besichtigung der Rührreibschweißanlage FOOKE FSW50
Rührreibschweißen

Besichtigung der Rührreibschweißanlage FOOKE FSW50

11:00-11:30
Kaffeepause und Networking

11:30-12:00
Keynote 9
Möglichkeiten des Sinterfügens

Möglichkeiten des Sinterfügens

Dr.-Ing. Uwe Gaitzsch | Geschäftsfeldverantwortlicher Mobilität, Abteilung Pulvermetallurgie | Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM | Institutsteil Dresden
12:00-12:30
Keynote 10
Löten

Löten rund um die Leistungselektronik von Elektrofahrzeugen

Thomas Hartmann | Advanced Research Rapid Solidification | VACUUMSCHMELZE GmbH & Co. KG
12:30-13:10
Diskussion Ihrer Fragen!
Ewald Agresz, MPA & Prof. Dr.-Ing. Heidi Cramer, GSI mbH
13:10-13:30
Feedback Tag 2
Ewald Agresz, MPA
13:30-14:00
Verabschiedung

Ewald Agresz, MPA & Prof. Dr.-Ing. Heidi Cramer, GSI mbH | Ralf Boywitt, GSI mbH Niederlassung SLV Berlin-Brandenburg
14:00
Ausklang beim Kaffee und Ende der Veranstaltung

Ausklang beim Kaffee und Ende der Veranstaltung und kleiner Mittagsimbiss

Diese Wissenstransfertage werden auch an folgenden Standorten der GSI angeboten:

WISSENSTRANSFER IN BERLIN-BRANDENBURG

Hier finden Sie einen Rückblick:

Unsere Moderatoren | Begrüßung

Dipl.-Ing (FH) Ewald Agresz (Projektleiter des Transformations-Hubs CyberJoin) betonte:
„In CyberJoin sind die Füge-Werkstoff- und Fertigungstechnik branchenübergreifend wichtig“ und deshalb organisieren wir unsere Veranstaltungen an mehreren Standorten in ganz Deutschland. Unsere Zielgruppe sind vor allem die kleinen und mittelständischen Unternehmen (KMU), die bei der Transformation anspruchsvolle Herausforderungen zu bewältigen haben. Sie auf Ihrem Weg in eine nachhaltige Zukunft zu begleiten, ist das Ziel der Transformations-Hubs in Deutschland!

Frau Prof. Dr.-Ing. Heidi Cramer (GSI, München) bestärkt die KMU’s den Weg in die nachhaltige Zukunft zu gehen und bietet Unterstützung:

„Wir kommen zu Ihnen oder Sie zu uns! Nach individueller Absprache bieten wir Ihnen kostenlose Veranstaltungen und Machbarkeitsstudien an, um die beste Lösung für Ihre Projekte zu finden“.
Auf unserer neuen Website finden Sie Interviews und spannende Einblicke in unsere Arbeit. Wir entwickeln zudem eine KI-gestützte Datenbank, die Ihnen künftig hilft, das für Sie passende Verfahren zu identifizieren – inklusive Vor- und Nachteile der jeweiligen Methoden. Besonders jüngere Fachkräfte profitieren davon, ihre Fähigkeiten schnell und effizient auszubauen.

💡Unsere Angebote:

• Deutschlandweite Events | für Unternehmen kostenlos
• Webangebot zur Vernetzung
• Aufbau einer Wissenstransferplattform
• Etablierung eines Demonstrationslabors
• Technische Machbarkeitsstudien
• Prozesssimulation
• Beratung und Vernetzung
• Weitere Angebote nach Bedarf

Das Grußwort hat an unseren Wissenstransfer-Tagen in Berlin Prof. Dr.-Ing. habil. Thomas Böllinghaus, Präsident des International Institute of Welding (IIW).

Unser gemeinsames Ziel ist es, die Nachhaltigkeit in der Mobilität zu fördern.

Prof. Dr.-Ing. habil. Thomas Böllinghaus, Präsident des International Institute of Welding (IIW), betont in seinem Grußwort die zentrale Bedeutung der Elektromobilität im Fahrzeug- sowie Schienenverkehr und ergänzt: Es hängt alles mit Digitalisierung, Elektromobilität und innovativen Technologien sowie Vernetzung zusammen.


Das IIW ist eine global vernetzte, gemeinnützige Organisation, die den Wissensaustausch und die Zusammenarbeit im Bereich Schweiß- und Fügetechnologien fördert. Mit 53 Mitgliedsländern, rund 5000 Experten und etwa 600.000 Dokumentendownloads unterstützt das IIW Innovation und globale Vernetzung. Zu den Hauptzielen gehören die Optimierung von Fügetechniken, internationale Standardisierung und Qualitätssicherung. Zudem ist das IIW am International Additive Manufacturing Qualification System (IAMQS) beteiligt, um Qualifikationen im Bereich Metall-3D-Druck zu fördern. Obendrein fördern Young Professionals Programme und das David Landon IIW Future Leaders Project den Nachwuchs in der Schweißbranche.

Ein wichtiger Beitrag zur Energiewende ist auch das aktuelle Wasserstoffprojekt, es umfasst die Herstellung, Elektrolyse, Speicherung und den Transport von Wasserstoff, erklärt der Präsident des IIW. Der Fokus liegt dabei auf der Nutzung von Dual-Fuel-Lokomotiven, die sowohl mit Wasserstoff als auch Diesel betrieben werden können, hier ist insbesondere die Füge-Technik im Bereich der Klemmverbindungen in Hochdruckleitungen mit 300 bis 500 bar entscheidend.

Insgesamt decken die Kommissionen des IIW eine Vielzahl von Themen ab, darunter Anwendungen des Additive Manufacturing im Bereich Elektromobilität, Widerstandsschweißen und Rührreibschweißverfahren, allem voran die Friction-Steel-Spot-Welding. Neue Technologien wie Micro-Joining und Nano-Joining und auch die Ermüdung (Fatigue), Löt- und Klebtechnik sowie Kombinationsverfahren wie Stanznieten und Kleben. Darüber hinaus wird die Polymer-Joining- und Adhesive-Technology sowie das Bracing und Soldering behandelt.

Mögliche zukünftige Strategie der Automobilproduktion - Potenzial der Wiederverwendung von Automobilkomponenten
Dr.-Ing. habil. Frank Riedel | Abteilungsleiter Thermische Fügetechnik | Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik (IWU)

Dr.-Ing. habil. Frank Riedel untertreicht in seiner Präsentation das immense Potenzial der Wiederverwendung von Automobilkomponenten im Hinblick auf die wachsende Ressourcenknappheit und die Notwendigkeit nachhaltiger Lösungen. Angesichts der schnell wachsenden Weltbevölkerung und der steigenden Anzahl an Fahrzeugen sei die derzeitige Praxis der Entsorgung und des Recyclings weder zukunftsfähig noch nachhaltig.

Mit weltweit rund 2 Milliarden Fahrzeugen, die aus jeweils über 10.000 Einzelteilen bestehen, steht eine gewaltige Ressource zur Verfügung, von der jedoch nur ein kleiner Teil wiederverwendet wird.

Dr. Riedel macht zudem auf die geopolitischen Herausforderungen aufmerksam, da viele der benötigten Rohstoffe in politisch sensiblen Regionen abgebaut werden. Eine effizientere Nutzung und Wiederverwendung dieser Materialien könne nicht nur zur Ressourcenschonung, sondern auch zur Reduktion geopolitischer Abhängigkeiten beitragen.

Seine Vision ist klar:
Ausgediente Fahrzeuge effizient zerlegen, die Komponenten nach ihrer Recyclingfähigkeit selektieren und sie in neuen Fahrzeugen wiederverwenden. Die Zukunft des Automobilrecyclings liegt laut Riedel in der intelligenten Nutzung vorhandener Ressourcen, der Wiederverwendung bzw. im Recycling und der digitalen Transformation der Prozesse: Fahrzeuge verschiedener Hersteller könnten angeliefert, digital identifiziert sowie analysiert und hinsichtlich Korrosion oder Lebensdauer digital überprüft werden. Nach kurzer Zeit würde der Kunde ein fast neues Auto zurückbekommen. Als universelles Demontagewerkzeug, nennt Dr. Riedel die Lasertechnologie, da sie sowohl thermische als auch mechanische Verbindungen schonend trennen kann.

Der Abteilungsleiter des IWU betont zudem die Herausforderungen bei der Wiederverwendung von Fahrzeugkomponenten, die durch die Vielzahl an Marken, Modellen und kurzen Modellzyklen erschwert wird. Ein weiteres Hindernis ist die geringe Zusammenarbeit zwischen den Automobilherstellern. Innovative Technologien, branchenübergreifende Kooperationen und zunehmende EU-Regulierungen, wie die Batterieverordnung, könnten hier positive Rahmenbedingungen schaffen.

Weiterhin wurde das vom BMBF geförderte Projekt "Forschung zur Wertschöpfung der Zukunft" präsentiert, das Technologien für die wirtschaftliche Wiederverwendung von Fahrzeugkomponenten entwickelt, einschließlich der Erstellung digitaler Zwillinge zur Bauteildokumentation und -verwaltung.

Geklebt ist schnell – aber wie bekommt man das wieder auf?
Thomas Vauderwange | Geschäftsführer / Managing Director | VauQuadrat GmbH

Dipl.-Ing. Thomas Vauderwange (VauQuadrat GmbH) hebt die Vorteile der Tiefeninduktion hervor, die das Risiko von Schäden an Werkstücken minimiert und eine effiziente Arbeitsweise ermöglicht. Im Gegensatz zu herkömmlichen Methoden wie Heißluft oder Brenner, die oft unpräzise und langsam sind oder ein hohes Risiko von Beschädigungen bergen, bietet die Tiefeninduktion eine deutlich schonendere Alternative, so Vauderwange.

Eine besondere Herausforderung stellt die Reparatur von Bauteilen wie eingeklebten Seitenscheiben, Batteriekästen oder verklebten Karosserieteilen, die häufig aus mehreren miteinander verbundenen Komponenten bestehen, stellt laut Vauderwange dar. Schwierigkeiten ergeben sich vor allem bei eingeklebten Schrauben mit Gewindekleber und Beschichtungen, die bei der Reparatur entfernt werden müssen.

Ein bewährtes Verfahren, das seit 40 Jahren bekannt ist und hier Abhilfe schaffen könnte, ist die Induktion. Diese Methode ermöglicht es, verklebte Teile schneller und ohne Beschädigung, insbesondere an Lacken, zu entfernen. Während eine Flamme rund 120 Sekunden benötigt, erledigt die Induktion diese Arbeit in nur 50 Sekunden, ohne das Werkstück zu schädigen.

Das Induktionsgerät löst den Kleber zwischen den lackierten Teilen, wodurch die Haftkraft des Klebers verloren geht, hierbei wird das Blech nur minimal erwärmt, sodass der Lack unbeschädigt bleibt. Mit einer zusätzlichen Teflon-Abdeckung am Induktionsgerät können außerdem Aufkleber problemlos entfernt werden.

Tiefeninduktion kann überdies zur Entfernung von Beschichtungen wie Unterbodenschutz und Kleberaupen eingesetzt werden. Vauderwange hebt zudem hervor, dass die Tiefeninduktion nicht nur leichter zu handhaben ist als das Schweißen, sondern auch vielseitig einsetzbar ist. Sie eignet sich unter anderem für Anwendungen wie das Hartlöten, das thermische Richten sowie das Enthärten von thermischen Schnittkanten, was ihre Flexibilität in verschiedenen industriellen Prozessen unterstreicht.

Lötanwendungen in der Automobilindustrie
Manuel Zabel | Technischer Außendienst | Voestalpine Böhler Welding Fontargen GmbH, Eisenberg | Rheinisch-Pfälzische Technische Universität, Kaiserslautern-Landau

Manuel Zabel (Voestalpine Böhler Welding Fontargen) gibt einen umfassenden Einblick in verschiedene Lötverfahren. Zabel erläutert die Unterschiede zwischen Hochtemperaturlöten und Lichtbogenlöten und geht dabei auf ihre spezifischen Vorteile und Anwendungsbereiche ein. So eignet sich das Hochtemperaturlöten – oft im Ofen oder Vakuum durchgeführt – besonders für Motorenteile, da es eine gleichmäßige Erwärmung ohne Sauerstoffzufuhr ermöglicht, was wiederum den Einsatz von Flussmitteln und die nachfolgende Reinigung überflüssig macht. Zudem erreichen die hohen Temperaturen von über 900 °C eine besonders starke Verbindung.

Lichtbogenlöten erweist sich in der Automobilproduktion als besonders wertvoll, da es eine hohe Korrosionsbeständigkeit bietet, insbesondere bei verzinkten Blechen, so Zabel. Außerdem führt es zu einem geringen Verzug bei dünnen Stahlblechen und erleichtert die mechanische Bearbeitung der Lötnaht durch die geringe Härte des verwendeten Lotes. Dies macht das Verfahren vielseitig einsetzbar, hauptsächlich im Bereich der Leichtbauweise.

Im Leichtbau ist das Löten von Aluminiumbauteilen nicht nur kostengünstiger als das Laserlöten, sondern verursacht im Vergleich zu anderen Verfahren weniger Verzug, so Zabel. Zudem überzeugt es durch ein gutes Spaltfüllvermögen und homogene Eigenschaften im Bereich der Lötnaht. Dadurch erreicht man Festigkeitseigenschaften, die denen des Grundmaterials sehr nahekommen.

Neben den Chancen für die Weiterentwicklung des Lötens im Leichtbau wies Zabel auch auf die Bedeutung der Qualitätssicherung hin. Fehler in Lötverbindungen können schwerwiegende Auswirkungen haben, weshalb eine sorgfältige Kontrolle essenziell ist, um Unregelmäßigkeiten frühzeitig zu erkennen und zu beheben.

Lötverfahren in der Automobilproduktion, hauptsächlich im Leichtbau, haben großes Potenzial und bieten eine wirtschaftlich und technisch sinnvolle Alternative zu anderen Verfahren.

How Refill Friction Stir Spot Welding will redefine the mobility industry
Matteo Bernardi | Institut für Werkstoff- und Prozessdesign |Helmholtz-Zentrum Hereon, Geesthacht

Matteo Bernardi (Helmholtz-Zentrum Hereon) präsentiert in seiner Keynote das innovative Fügeverfahren Refill Friction Stir Spot Welding (Refill FSSW), das von Forschern des Helmholtz-Zentrums Hereon für die Automobil- und Luftfahrtindustrie entwickelt wurde. Insbesondere in Leichtbauanwendungen bietet Refill FSSW zahlreiche Vorteile im Vergleich zu herkömmlichen Schweißverfahren, wie höhere Festigkeit und geringere Wärmeeinbringung. Zudem ist es umweltfreundlicher, da keine Dämpfe oder Strahlung entstehen.

Im Rahmen des DAHLIAS-Projekts wird Refill FSSW mit Klebstoffversiegelung kombiniert, um die Verbindungsfestigkeit und Ermüdungsbeständigkeit in Flugzeugstrukturen zu optimieren. Erfolgreiche Tests an Aluminiumlegierungen wurden durchgeführt, und Demonstratoren für verschiedene Komponenten wie Haut-Stringer-Rahmen und Schott gefertigt. Das Stir4Steel-Projekt fokussiert sich auf die Optimierung der Korrosionsbeständigkeit von Aluminium-Stahl-Verbindungen in der Automobilproduktion. Hier wurde festgestellt, dass AlSi-Beschichtungen die Scherfestigkeit erheblich beeinflussen.

Ein besonders interessanter Aspekt ist die Weiterentwicklung zum Double Side Refill FSSW, bei dem das Verfahren simultan auf beiden Seiten des Werkstücks angewendet wird. Dies führt zu höherer Festigkeit und schnellerer Bearbeitung, was es ideal für dickere Werkstücke macht, erläutert Bernardi.

Er betont auch die Zukunftsaussichten dieser Technologie, insbesondere in der Serienproduktion: Refill FSSW bietet eine nachhaltige und effiziente Lösung für die Verbindung von Leichtbaumaterialien und ist somit ein wichtiger Schritt in Richtung umweltfreundlicherer und robusterer Fertigungsverfahren.