@misc{ReimannRoedigerSteinetal., author = {Reimann, Ronny and R{\"o}diger, Stefan and Stein, Erhard and Kilian, Andr{\`e} and Dittrich, Corinne and Petrick, Ingolf}, title = {Die Beschreibung der Fluiddynamik und der Lichtintensit{\"a}t im neuen MULT Reaktor}, publisher = {DECHEMA}, address = {Frankfurt, M.}, pages = {S. 30}, language = {de} } @inproceedings{KilianWinkelmann, author = {Kilian, Andr{\`e} and Winkelmann, Ralf}, title = {L{\"o}ten von Stahl-Kunststoff-Stahl-Verbundwerkstoffen}, series = {Tagungsband zum 19. Werkstofftechnischen Kolloquium in Chemnitz 16.03.-17.03.2017, Chemnitz 2017}, booktitle = {Tagungsband zum 19. Werkstofftechnischen Kolloquium in Chemnitz 16.03.-17.03.2017, Chemnitz 2017}, editor = {Lampke, Thomas and Wagner, Guntram and Wagner, Martin Franz-Xaver}, publisher = {TU Chemnitz, Fakult{\"a}t f{\"u}r Maschinenbau, Eigenverlag}, address = {Chemnitz}, isbn = {978-3-00-055705-7}, pages = {247 -- 257}, abstract = {Der konsequente Leichtbau ist eine zwingende Voraussetzung, um den wachsenden gesellschaftlichen Erwartungen an Energieeffizienz, Klimaschutz, Kraftstoffverbrauch, Komfort und Nachhaltigkeit zu entsprechen. Mit den entwickelten Stahl-Kunststoff-Stahl-Verbundwerkstoffen existieren neue Werkstoffe, welche ein hohes Leichtbaupotenzial aufweisen. Diese Werkstoffe gestatten es dem Endanwender - der Mobilit{\"a}t produzierenden Industrie -, mit vorgefertigten Leichtbauverbundwerkstoffen zu arbeiten. Diese neuen Stahl-Kunststoff-Stahl-Verbundwerkstoffe intelligent zu nutzen, erfordert geeignete F{\"u}getechnologien. Das tragf{\"a}hige Verbinden von Stahl-Kunststoff-Stahl-Verbundwerkstoffen unter Beibehaltung des Multimaterialkonzeptes wird zum zentralen Baustein der Realisierung von Leichtbau. Werden zus{\"a}tzlich Ziele wie F{\"u}gegeschwindigkeiten von 4 m/min, unmittelbare Weiterverarbeitung der gef{\"u}gten Teile, keine negative Beeinflussung des Stahl-Kunststoff-Verbundes, metallische und dichte Verbindungen, Prozesssicherheit und h{\"o}chste {\"a}sthetische Zielstellungen formuliert, bedarf es der Entwicklung einer neuen F{\"u}getechnologie. Konventionelle thermische Verfahren wurden {\"u}berpr{\"u}ft und als nur begrenzt anwendbar beurteilt. Es ist notwendig, die z. Zt. minimale thermische Prozessenergie um ca. 2/3 zu reduzieren. Dies gelingt durch die energetische Trennung des Lotaufschmelzprozesses vom Bauteilaktivierungsprozess. Unabh{\"a}ngig davon muss mit niedrig schmelzenden Loten auf Sn-Zn-Basis gearbeitet werden. Die Aktivierung der Oberfl{\"a}che der zu verbindenden Substrate kann mit Flussmitteln, aber auch mittels Laserstrahlung erfolgen. Auch Lichtb{\"o}gen wurden untersucht. Diese k{\"o}nnen jedoch in dem angestrebten Geschwindigkeitsbereich nicht prozesssicher benutzt werden. Am Beispiel der Herstellung von B{\"o}rdeln{\"a}hten wird die Anwendbarkeit des Fl{\"u}ssigkeitsstrahll{\"o}tens mit Laserunterst{\"u}tzung vorgestellt. Werden die Stahl-Kunststoff-Stahl-Verbundwerkstoffe an massive Teile gel{\"o}tet, muss zus{\"a}tzlich die differierende W{\"a}rmeleitung ber{\"u}cksichtigt werden. Dieser Einfluss wird bei der Positionierung der beiden Energiequellen beachtet. Die Eigenschaften der hergestellten Verbindungen wurden physikalisch und metallografisch bewertet. Eine Methode der Beurteilung von Delaminationen war zu entwickeln.}, language = {de} } @inproceedings{KilianRogovitsWinkelmann, author = {Kilian, Andr{\`e} and Rogovits, Rainer and Winkelmann, Ralf}, title = {Dichte, fl{\"a}chige, punktuell verst{\"a}rkte Verbindungen an beschichteten Bauteilen}, series = {Tagungsband zum 20. Werkstofftechnischen Kolloquium, Chemnitz, 2018}, booktitle = {Tagungsband zum 20. Werkstofftechnischen Kolloquium, Chemnitz, 2018}, editor = {Lampke, Thomas and Wagner, Guntram and Wagner, Martin Franz-Xaver}, publisher = {Eigenverlag, Chemnitz}, address = {Chemnitz}, isbn = {978-3-00-058901-0}, pages = {284 -- 294}, abstract = {Das thermische F{\"u}gen aber auch das Kleben von Bauteilen f{\"u}hrt zu einer bzw. erfordert eine Zerst{\"o}rung der Beschichtung im Bereich der Verbindung. Es wird in diesem Bereich ein Nachbeschichten notwendig. Dieser Prozess ist eine technische Herausforderung, da die h{\"a}ufig existierende Forderung nach optisch einwandfreien Oberfl{\"a}chen kaum garantiert werden kann. Technisch und wirtschaftlich bedeutend sind diese Probleme besonders bei der Herstellung von Verbindungen an endbeschichten Bauteilen. Dieser Beitrag stellt eine M{\"o}glichkeit vor, Bauteile mit einer Polymerbeschichtung zu f{\"u}gen, ohne die Beschichtung im Sichtbereich zu beeinflussen. Es wurde eine Beschichtung entwickelt, welche außer den {\"u}blichen Aufgaben, wie Korrosionsschutz, Design usw., selbst die Basis f{\"u}r eine Verbindungsherstellung ist und somit eine weitere Funktion {\"u}bernimmt. Die Anregung, eine Verbindung einzugehen, erfolgt durch thermo-mechanische Energie. Auf Klebstoffe wird komplett verzichtet. Es sind dichte, fl{\"a}chige Verbindungen herstellbar, welche punktuell unterst{\"u}tzt werden k{\"o}nnen. Die Qualifizierung des Clinchens f{\"u}r die Herstellung von punktuellen Verbindungen erfordert neben der Werkzeuganpassung auch eine hohe Dehnbarkeit der Beschichtung. Verfahrensparameter werden ebenso wie die Verbindungseigenschaften, einschließlich deren Ver{\"a}nderungen, infolge korrosiver Beanspruchung vorgestellt.}, language = {de} } @misc{WinkelmannKilianRogovits, author = {Winkelmann, Ralf and Kilian, Andr{\`e} and Rogovits, Rainer}, title = {Punktuelle und fl{\"a}chige Verbindungen an beschichteten Bauteilen}, series = {JOT - Journal f{\"u}r Oberfl{\"a}chentechnik}, volume = {59}, journal = {JOT - Journal f{\"u}r Oberfl{\"a}chentechnik}, number = {9}, issn = {0940-8789}, doi = {10.1007/s35144-019-0286-z}, pages = {56 -- 63}, abstract = {Das thermische F{\"u}gen aber auch das Kleben von Bauteilen f{\"u}hrt zu einer bzw. erfordert eine Zerst{\"o}rung der Beschichtung im Bereich der Verbindung. Es wird in diesem Bereich ein Nachbeschichten notwendig. Dieser Prozess ist eine technische Herausforderung, da die h{\"a}ufig existierende Forderung nach optisch einwandfreien Oberfl{\"a}chen kaum garantiert werden kann. Technisch und wirtschaftlich bedeutend sind diese Probleme besonders bei der Herstellung von Verbindungen an endbeschichten Bauteilen. Dieser Beitrag stellt eine M{\"o}glichkeit vor, Bauteile mit einer Polymerbeschichtung zu f{\"u}gen, ohne die Beschichtung im Sichtbereich zu beeinflussen. Es wurde eine Beschichtung entwickelt, welche außer den {\"u}blichen Aufgaben, wie Korrosionsschutz, Design usw., selbst die Basis f{\"u}r eine Verbindungsherstellung ist und somit eine weitere Funktion {\"u}bernimmt. Die Anregung, eine Verbindung einzugehen, erfolgt durch thermo-mechanische Energie. Auf Klebstoffe wird komplett verzichtet. Es sind dichte, fl{\"a}chige Verbindungen herstellbar, welche punktuell unterst{\"u}tzt werden k{\"o}nnen. Die Qualifizierung des Clinchens f{\"u}r die Herstellung von punktuellen Verbindungen erfordert neben der Werkzeuganpassung auch eine hohe Dehnbarkeit der Beschichtung. Verfahrensparameter werden ebenso wie die Verbindungseigenschaften, einschließlich deren Ver{\"a}nderungen, infolge korrosiver Beanspruchung vorgestellt.}, language = {de} } @techreport{WinkelmannKilianBuerkneretal., author = {Winkelmann, Ralf and Kilian, Andr{\`e} and B{\"u}rkner, Gunnar and Alaluss, Khaled}, title = {Entwicklung einer Technologie zum thermischen F{\"u}gen beschichteter Stahl/Kunststoff/Stahl-Verbundwerkstoffe - Spray-Brazing -}, publisher = {Verlag und Vertriebsgesellschaft mbH}, address = {D{\"u}sseldorf}, isbn = {978-3-946885-06-1}, pages = {106}, abstract = {Das Automobil der Zukunft muss die wachsenden gesellschaftlichen Erwartungen im Hinblick auf Energieeffizienz, Kraftstoffverbrauch, Klimaschutz, Sicherheit, Komfort und Nachhaltigkeit erf{\"u}llen. Dem Leichtbau kommt dabei eine besondere Rolle zu. Neuere Entwicklungen gestatten es, dem Endanwender - der Mobilit{\"a}t produzierenden Industrie - bereits mit vorgefertigten Leichtbauverbundwerkstoffen, den Stahl-Kunststoff-Stahl-Verbundwerkstoffen, zu arbeiten. Diese neuen Stahl-Kunststoff-Stahl-Verbundwerkstoffe intelligent zu nutzen, erfordert geeignete F{\"u}getechnologien. Ziel des Vorhabens ist daher die Entwicklung einer neuen F{\"u}getechnologie zur Herstellung von Karosseriekomponenten mit Stahl/Kunststoff/Stahl-Verbundwerkstoffen und verschiedenen Werkstoffen durch den Einsatz von thermischer Energie in Form nicht {\"u}bertragener Lichtb{\"o}gen und der Laserstrahlung. Angestrebt wird die Herstellung von metallischen, dichten linienf{\"o}rmigen Verbindungen zwischen Stahl-Kunststoff-Stahl-Verbundwerkstoffen und verzinkten St{\"a}hlen bei F{\"u}gegeschwindigkeiten bis 4m/min mit folgenden Eigenschaften: Zugfestigkeiten > 100 MPa, keine Delamination des Stahl-Kunststoff-Stahl-Verbundes sowie eine gleichm{\"a}ßige konkave Nahtgeometrie. Eine Delamination des Polymers infolge der Verbindungsherstellung ist zu vermeiden. Es sollen mit der Nutzung von Lichtbogenl{\"o}t- und Laserprozessen die Vorteile dieser Technologie, wie die problemlose Integration in die Roboterfertigung (hoher Automatisierungsgrad), nur einseitige Zug{\"a}nglichkeit (gegen{\"u}ber Clinchen oder Stanznieten), spalt- und positionstolerant (Erstarrungsbedingungen) sowie keine aufwendigen Vorbehandlung und l{\"a}ngeres Fixieren (gegen{\"u}ber Kleben) erhalten bleiben. Im Rahmen dieser Arbeit wurde f{\"u}r die Herstellung metallischer dichter artgleicher Verbindungen zu Stahl-Kunststoff-Stahl-Verbundwerkstoffen mit extrem d{\"u}nnen Einzelblechlagen das Fl{\"u}ssigkeitsstrahll{\"o}ten entwickelt. Erforderlich sind eine Verfl{\"u}ssigung des Lotzusatzwerkstoffes, die Aktivierung der F{\"u}gestelle sowie die pr{\"a}zise Einhaltung eines Temperaturregimes, um delaminationsfreie F{\"u}gungen herzustellen. Die Nutzung der Induktion ist eine M{\"o}glichkeit, den Zusatzwerkstoff zu verfl{\"u}ssigen. Um die angestrebten hohen L{\"o}tgeschwindigkeiten von ca. 4 m/min zu erzielen, bedarf es einer sicheren Aktivierung der F{\"u}gestelle. Die Laserstrahlung ist hierf{\"u}r geeignet. Neben der Zielstellung, bei hohen F{\"u}gegeschwindigkeiten delaminationsfreie Verbindungen herzustellen, waren als Randbedingung Verbindungsfestigkeiten definiert, die deutlich {\"u}ber denen von Klebungen liegen. Dies konnte sicher erreicht werden. Weiterhin wurde eine konkave Nahtgeometrie erzielt. Das entwickelte Fl{\"u}ssigkeitsstrahll{\"o}ten ist geeignet, um Verbindungen zu extrem d{\"u}nnen Bauteilen herzustellen. Delaminationen des Stahl-Kunststoff-Verbundes sind vermeidbar. Die Festigkeit der Verbindung liegt bei ca. 100 MPa. Weiterhin wurden zur Charakterisierung der hergestellten Verbindungen korrosive und metallografische Pr{\"u}fungen herangezogen. Alle Untersuchungsergebnisse wurden in dieser Arbeit zusammengefasst.}, language = {de} } @misc{KilianKleinWinkelmannetal., author = {Kilian, Andr{\`e} and Klein, Thomas and Winkelmann, Ralf and Br{\"u}ck, Werner}, title = {Hochgeschwindigkeitsl{\"o}ten mit Flachdr{\"a}hten - Verfahrensentwicklung}, series = {Tagungsband zum 18. Werkstofftechnischen Kolloquium in Chemnitz, 10. und 11. M{\"a}rz 2016}, journal = {Tagungsband zum 18. Werkstofftechnischen Kolloquium in Chemnitz, 10. und 11. M{\"a}rz 2016}, editor = {Lampke, Thomas and Wagner, Guntram and Wagner, Martin Franz-Xaver}, publisher = {TU Chemnitz, Fakult{\"a}t f{\"u}r Maschinenbau, Institut f{\"u}r Werkstoffwissenschaft und Wertstofftechnik}, address = {Chemnitz}, isbn = {978-3-00-052212-3}, pages = {100 -- 109}, abstract = {Flachdr{\"a}hte werden in der Schweißtechnik h{\"a}ufig mit dem Ziel eingesetzt, die F{\"u}gegeschwindigkeit zu erh{\"o}hen. Demgegen{\"u}ber sind erhebliche Aufwendungen bzgl. der F{\"o}rderung dieser Dr{\"a}hte zu registrieren. Es galt, bei der realisierten L{\"o}ttechnologieentwicklung den Vorteil der hohen Geschwindigkeit zu nutzen und den Nachteil, die F{\"o}rderprobleme, zu korrigieren. Mittels 2-dimensionaler Hochgeschwindigkeitsaufnahmen sowie hoch aufl{\"o}sender U-I-t-Messungen werden deutliche Ver{\"a}nderungen der Struktur des Lichtbogens beim {\"U}bergang von Rund- zu Flachdr{\"a}hten nachgewiesen. Diese werden urs{\"a}chlich f{\"u}r die hohen einstellbaren F{\"u}gegeschwindigkeiten (ca. 3 m/min) interpretiert. Parameterstudien zum L{\"o}ten mit Al-Basis-Flachdr{\"a}hten komplettieren diese Angaben. Es werden Kennpunkte f{\"u}r die Definition der Maschinenkennlinie vorgestellt. Die hergestellten L{\"o}tverbindungen sind metallografisch beurteilt und ihre mechanischen Eigenschaften ermittelt worden. Ein Schwerpunkt der durchgef{\"u}hrten Arbeiten fokussiert auf die Anwendbarkeit des flachen Drahtes f{\"u}r die Herstellung von B{\"o}rdeln{\"a}hten mit m{\"o}glichst kleinem {\"O}ffnungswinkel und großer Anbindungsfl{\"a}che. Als Randbedingung war eine konkave Nahtgeometrie, mit dem Ziel Nacharbeiten zu reduzieren, definiert. Angaben zu Toleranzen und zum Auftreten von Spritzern sind erarbeitet. Es liegen Ergebnisse f{\"u}r die Herstellung von St-St-Verbindungen vor. Die Prozessstabilit{\"a}t konnte durch die Nutzung von Runddr{\"a}hten, welche {\"o}rtlich unmittelbar vor dem Lichtbogen zu Flachdr{\"a}hten umgeformt wurden, sowie durch die Anpassung der Energie{\"u}bertragung - der Stromkontaktd{\"u}se - erzielt werden. Es wird ein neues Drahtvorschubsystem vorgestellt.}, language = {de} } @misc{WinkelmannKilianSerafinski, author = {Winkelmann, Ralf and Kilian, Andr{\`e} and Serafinski, Daniel}, title = {Fl{\"u}ssigkeitsstrahll{\"o}ten - ein Verfahren zur Herstellung von Verbindungen an extrem d{\"u}nnen Bauteilen}, series = {Przegląd Spawalnictwa}, volume = {88}, journal = {Przegląd Spawalnictwa}, number = {9}, issn = {0033-2364}, pages = {9 -- 13}, abstract = {Das Automobil der Zukunft muss die wachsenden gesellschaftlichen Erwartungen im Hinblick auf Energieeffizienz, Kraftstoffverbrauch, Klimaschutz, Sicherheit, Komfort und Nachhaltigkeit erf{\"u}llen. Dem Leichtbau kommt dabei eine besondere Rolle zu. Neuere Entwicklungen gestatten es, dem Endanwender - der Mobilit{\"a}t produzierenden Industrie - bereits mit vorgefertigten Leichtbauverbundwerkstoffen, den Stahl-Kunststoff-Stahl-Verbundwerkstoffen, zu arbeiten. Diese neuen Stahl-Kunststoff-Stahl-Verbundwerkstoffe intelligent zu nutzen, erfordert geeignete F{\"u}getechnologien. Das tragf{\"a}hige Verbinden von Stahl-Kunststoff-Stahl-Verbundwerkstoffen unter Beibehaltung des Multimaterialkonzeptes wird zum zentralen Baustein der Realisierung von Leichtbau. Ziel des Beitrages ist es, eine neuartige, effiziente F{\"u}getechnologie zur Herstellung von Karosseriekomponenten mit Stahl-Kunststoff-Stahl-Verbundwerkstoffen und konventionellen St{\"a}hlen durch den Einsatz thermischer Energie in Form eines metallischen Fl{\"u}ssigkeitsstrahles vorzustellen.}, language = {de} }