Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
Filtern
Dokumenttyp
- Vortrag (170)
- Beitrag zu einem Tagungsband (80)
- Zeitschriftenartikel (57)
- Posterpräsentation (19)
- Forschungsbericht (4)
- Dissertation (1)
- Forschungsdatensatz (1)
Referierte Publikation
- nein (332) (entfernen)
Schlagworte
- Laser beam welding (58)
- Additive Manufacturing (31)
- Additive Fertigung (26)
- Additive manufacturing (24)
- Thermography (19)
- Numerical simulation (17)
- Laser metal deposition (14)
- Laserstrahlschweißen (14)
- Solidification cracking (13)
- Weld pool shape (13)
- Open science (12)
- Laser implantation (11)
- Numerical modeling (11)
- Laser hybrid welding (9)
- Research data management (9)
- TiB2 (9)
- DED (8)
- Deep penetration laser beam welding (8)
- Hybrid laser-arc welding (8)
- Laser Metal Deposition (8)
- Microstructure (8)
- Numerical modelling (8)
- Porosity (8)
- Surface texturing (8)
- Thermografie (8)
- Thick-walled steel (8)
- Charpy impact toughness (7)
- Digitalisierung (7)
- Electromagnetic backing (7)
- Laserhybridschweißen (7)
- Open data (7)
- Process monitoring (7)
- Weld pool dynamics (7)
- AISI D2 (6)
- AM (6)
- Arc welding (6)
- Digitalization (6)
- Element transport (6)
- Thermal cycles (6)
- Ti-6Al-4V (6)
- Bulging effect (5)
- Directed Energy Deposition (5)
- Duplex (5)
- Gründungsstrukturen (5)
- High power laser beam welding (5)
- Hybrid Laser Arc Welding (5)
- Hybrid laser arc welding (5)
- Laser-Pulver-Auftragschweißen (5)
- Laserimplantation (5)
- Magnetic field (5)
- Mechanical properties (5)
- Partial penetration (5)
- Stainless Steel (5)
- Thick-plate welding (5)
- WelDX (5)
- Welding (5)
- 316L (4)
- Auftragschweißen (4)
- DED-Arc (4)
- Deep penetration (4)
- Direct Energy Deposition (4)
- End crater (4)
- Endkrater (4)
- Forschungsdatenmanagement (4)
- Grain refinement (4)
- Hochfester Stahl (4)
- Hot cracking (4)
- Keyhole mode welding (4)
- Künstliche Intelligenz (4)
- LMD (4)
- Laser Powder Bed Fusion (4)
- Laser powder bed fusion (4)
- Laser welding (4)
- Low Cycle Fatigue (4)
- Magnetohydrodynamics (4)
- Numerical process simulation (4)
- Offshore Windenergieanlagen (4)
- ProMoAM (4)
- Rundnaht (4)
- Solidification (4)
- Widerstandspunktschweißen (4)
- X38CrMoV5-3 (4)
- 3D Druck (3)
- 3D printing (3)
- Additive Manufacturing (AM) (3)
- Bulge effect (3)
- Bulging (3)
- CT (3)
- Computed Tomography (3)
- Computed tomography (3)
- Critical strain (3)
- Cryogenic steel (3)
- Defokussierung (3)
- Direct energy deposition (3)
- Directed Enery Deposition (3)
- Directed energy deposition (3)
- Electromagnetic Weld Pool Support (3)
- Electromagnetic forces (3)
- Elektromagnetische Schmelzbadbeeinflussung (3)
- Elektromagnetische Schmelzbadunterstützung (3)
- FGM (3)
- Full Penetration (3)
- Gap bridgeability (3)
- Heat conduction (3)
- Highspeed-plasma-laser-cladding (3)
- Hot stamping (3)
- Joining dissimilar materials (3)
- L-PBF (3)
- LPA (3)
- Laser (3)
- Laser Beam Welding (3)
- Laser Powder Bed Fusion (L-PBF) (3)
- Laser energy distribution (3)
- Leichtbau (3)
- Life Cycle Assessment (3)
- Liquid Metal Embrittlement (3)
- Mathematical modeling (3)
- Melt pool dinamics (3)
- Mikrostruktur (3)
- Oscillating magnetic field (3)
- Prozesskette (3)
- Prozessmonitoring (3)
- Prozessüberwachung (3)
- Pufferschichten (3)
- Ray tracing (3)
- Residual stress (3)
- Schweißen (3)
- Simulation (3)
- Steel and aluminium (3)
- Thick Materials (3)
- Umweltwirkungen (3)
- WAAM (3)
- Ökobilanzierung (3)
- Überlappbereich (3)
- AGIL (2)
- Adaptives Schweißen (2)
- Aerosol measurements (2)
- Al/Mg alloys (2)
- AlSi10Mg (2)
- Artungleiche Werkstoffe (2)
- Automatisierte Fertigung (2)
- Automatisierte schweißtechnische Fertigung (2)
- Boundary element method (2)
- Bulge formation (2)
- CFD-model (2)
- Circumferential weld (2)
- Condition monitoring (2)
- Crystal branch development (2)
- DED-LB (2)
- Deposition welding (2)
- Dickblech (2)
- Digital transformation (2)
- Direct Laser Metal Deposition (2)
- Distortion (2)
- Edge quality (2)
- Electromagnetic weld pool support (2)
- Elektromagnetische Schmelzbadsicherung (2)
- Elektronenstrahlschweißen (2)
- Embedded electronics (2)
- End-crater (2)
- FE-model (2)
- Ferromagnetischer Stahl (2)
- Filler material distribution (2)
- Friction stir welding (2)
- Fume (2)
- Funktionally Graded Material (2)
- Fügetechnologie (2)
- Heat treatment (2)
- Heissrisse (2)
- High Temperature Testing (2)
- High-power laser (2)
- Hochleistungsschweißen (2)
- Hot-Stamping (2)
- Hybrid welding (2)
- In-situ Monitoring (2)
- Inconel 718 (2)
- Keyhole collapse (2)
- Keyhole dynamics (2)
- Keyhole mode laser beam welding (2)
- Korrosionsschutz (2)
- LCF (2)
- LME (2)
- Laser Metal Deposition (LMD) (2)
- Laser Pulver Auftragsschweißen (2)
- Laser beam melting (2)
- Laser metal deposition (LMD) (2)
- Laser-Hybridschweißen (2)
- Laser-metal-deposition (2)
- Laserpulverauftragschweißen (2)
- Lichtbogensensorik (2)
- MSG-Engspaltschweißen (2)
- MSG-Schweißen (2)
- Misalignment of the edges (2)
- Molten pool behaviour (2)
- Molten pool dynamics (2)
- Moving mesh (2)
- Multi-physical modeling (2)
- Multiple reflections (2)
- Multispectral thermography (2)
- NDT (2)
- Neuronales Netz (2)
- Neutron diffraction (2)
- Offshore wind (2)
- Online Process Monitoring (2)
- Optical Tomography (2)
- Optical flow (2)
- Optische Tomografie (2)
- Oscillating vapor plume (2)
- Particle gas emission (2)
- Penetration depth (2)
- Periodic solidification pattern (2)
- Pipe manufacturing (2)
- Pipeline steel X120 (2)
- Plasma (2)
- Plasma-Transferred-Arc (2)
- Plasma-cutting (2)
- Plume (2)
- Powder Bed Fusion (2)
- Presshärten (2)
- Process chain (2)
- Process simulation (2)
- Pulsed laser beam welding (2)
- Quality assurance (2)
- Ray tracing method (2)
- Ray-tracing (2)
- Schweißnahtbewertung (2)
- Selected Laser Melting (2)
- Selektive-laser-melting (2)
- Single pass welding (2)
- Solidification craking (2)
- Spatter (2)
- Stahl und Aluminium (2)
- Strain measurement (2)
- Superellipse (2)
- Superelliptic Lamé curves (2)
- Surface modification (2)
- TES (2)
- Temperature emissivity separation (2)
- Temperature field (2)
- Tensile Properties (2)
- Thermo-capillary convection (2)
- Thermo-fluid flow (2)
- Thermographie (2)
- Ti64 (2)
- TiAl5V4 (2)
- Titan (2)
- Titanium (2)
- Transient heat transfer (2)
- Tribologie (2)
- Tribology (2)
- Turbulence (2)
- Ultrasonic vibration (2)
- Vaporization (2)
- Verfahrensvergleich (2)
- Weld defects (2)
- Weld pool geometry (2)
- Weld pool shape approximation (2)
- Welding simulation (2)
- Welding thermal cycle (2)
- Wärmenachbehandlung (2)
- Zugeigenschaften (2)
- 9%Ni steel, (1)
- AISI 316L (1)
- Acoustic Emission (1)
- Adaptive MSG-Lichtbogenprozesse (1)
- Adaptive MSG-Lichtbogenschweißprozesse (1)
- Adative arc welding processes (1)
- Advanced High-Strength Steel (AHSS) (1)
- Advanced high strength steel (1)
- Al-Mg-Si-Legierungen (1)
- AlMgSi Legierungen (1)
- Alloy 247 (1)
- Alloy 718 (1)
- Aluminium-Druckguss (1)
- Aluminium-Druckgusslegierung (1)
- Analytical model (1)
- Analytical solution (1)
- Angle dependency (1)
- Anlagen (1)
- Arc sensor (1)
- Artificial neural network (1)
- As-shielded arc welding (1)
- Aufgelöste Tragstrukturen (1)
- Auftriebskräfte (1)
- Automated welding (1)
- Automation (1)
- Automatisierte schweißtechniche Fertigung (1)
- Automobilindustrie (1)
- Beam oscillation (1)
- Beam oscillations (1)
- Bewegtes Gitter (1)
- Bionik (1)
- Bulge (1)
- Calculation time (1)
- Centerline solidification cracking (1)
- Cimensional Accuracy (1)
- Circumferential welds (1)
- Coarse-grained heat-affected zone (1)
- Columnar crystal growth (1)
- Computational fluid dynamics (1)
- Computed tomography (CT) (1)
- Computertomografie (1)
- Control (1)
- Conventional Ni-based austenitic welding electrode (1)
- Crack (1)
- Crack propagation (1)
- Cracking mechanism (1)
- Creep behavior (1)
- Cryogenic Steel (1)
- Crystal Plasticity Modelling (1)
- CuSn1 (1)
- Current density (1)
- DED-EB (1)
- DED-L (1)
- DED-arc (1)
- Data fusion (1)
- Data preparation (1)
- Datenmanagement (1)
- Deep penetration laser beam welding; Keyhole stability (1)
- Defekte (1)
- Digital Image Correlation (1)
- Digitalisation (1)
- Directed Energy Depositio (1)
- Dissimilar metal weld overlays (1)
- Distortion simulation (1)
- Duktilität (1)
- Duplex AISI 2205 (1)
- Duplex steels (1)
- EBAM (1)
- Edge effects (1)
- Efficient modelling (1)
- Eindringprüfung (1)
- Electromagnetic support (1)
- Electromagnetic weld pool support system (1)
- Electron beam (1)
- Elektonenstrahlschweißen (1)
- Elektromagnetische Badstütze (1)
- Elektromagnetische Porenreduktion (1)
- Elektromagnetische Schmelzbadstütze (1)
- Elektromagnetsiche Schmelzbadbeeinflussung (1)
- Elemenet transport (1)
- Element distribution (1)
- Energy parameters of the arc (1)
- Equivalent heat source (1)
- Equivalent volumetric heat source (1)
- Ermüdungsfestigkeit (1)
- FEM (1)
- Fatigue (1)
- Fatigue tests (1)
- Ferritic welding electrode (1)
- Festigkeit (1)
- Filler material (1)
- Filler wire (1)
- Filler wire mixing (1)
- Fine-grained Steel (1)
- Finite Element Method (1)
- Fließfähigkeit (1)
- Flüssigmetallinduzierte Rissbildung (1)
- Flüssigmetallversprödung (1)
- Formgedächtnislegierungen (1)
- Functionally Graded Materials (1)
- Fusion Zone (1)
- Fusion welding (1)
- Fügequalität (1)
- Füllgradregelung (1)
- Gas shielded arc welding (1)
- Gleeble (1)
- Grain size (1)
- Greens function method (1)
- Hall-Flow (1)
- Hardness (1)
- Heat Input (1)
- Heat Treatment (1)
- Heat saturation function (1)
- Heat source modeling (1)
- Heißrisse (1)
- Heißzug (1)
- High speed laser cladding (1)
- High strength AlMgSi aluminium alloys (1)
- High-power fibre laser (1)
- High-power laser beam (1)
- High-stength aluminium alloys (1)
- High-strength fine-grained steels (1)
- Highspeed plasma (1)
- Hochleistungslaserstrahlschweißen (1)
- Hot cracking test (1)
- Hot working tool steel (1)
- Hybrid components (1)
- Hybrid-laser-arc welding (1)
- Hybridschweißen (1)
- Hydrostatic and arc pressure exceed the Laplace pressure (1)
- Implementierung (1)
- In situ Monitoring (1)
- In situ strain (1)
- In-situ (1)
- Industrial and Manufacturing Engineering (1)
- Infrared Thermography (1)
- Infrared thermography (1)
- Inter layer time (1)
- KI (1)
- Kaltzähe Stähle (1)
- Karosseriebau (1)
- Keyhole welding (1)
- Kl (1)
- Knotenweise Zwangsbedingungen (1)
- Kriechen (1)
- Kurz- und Langriss-Ermüdungsbruchmechanik (1)
- Körperschall (1)
- Künstliche Neuronale Netze (1)
- LPBF (1)
- Lack-of-fusion (1)
- Laser Metal Deposition; Laser Beam Welding; Duplex; Stainless Steel (1)
- Laser beam welding (LBW) (1)
- Laser cladding (1)
- Laser dispersing (1)
- Laser energy absorption (1)
- Laser surface texturing (1)
- Laser- und Lichtbogenenergie (1)
- Laser-Pulver-Auftragschweißen (LPA) (1)
- Laser-Pulver-Auftragschweißen; Laserstrahlschweißen, Duplex, Pufferschichten (1)
- Laser-beam welding, (1)
- Laser-cutting (1)
- Laser-hybrid welding (1)
- Laser-metal-depositon (1)
- Laser-plasma hybrid (1)
- Laserauftragschweißen (1)
- Laserdispergieren (1)
- Laserstrahl-Hybridschweißen (1)
- Laserstrahlhybridschweißen (1)
- Laserstrahlschmelzen (1)
- Leichtbauprinzipien (1)
- Life Cycle Assessment (LCA) Fusion welding (1)
- Life Cycle Assessment (LCA) Impact categories (1)
- Life Cycle Assessment (LCA) Schweißprozesse (1)
- Life Cycle Assessment (LCA) Umweltwirkungen (1)
- Lightweight principles (1)
- Liquid Metal Embrittlement (LME) (1)
- Local critical strain (1)
- Local fatigue spproaches (1)
- Localized Laser Dispersing (1)
- Localized laser dispersing (1)
- Low Temperature Toughness (1)
- Low cycle fatigue (1)
- Low heat input GMA welding (1)
- Low-Cycle-Fatigue (1)
- MAG Prozesssteuerung (1)
- MHD (1)
- Magnetic bath support (1)
- Magnettechnik (1)
- Maritime Components (1)
- Material transport (1)
- Materialmodellierung (1)
- Mechanical Properties (1)
- Mechanical properties of the joints (1)
- Mechanisch technologische Kennwerte (1)
- Mechanische Eigenschaften (1)
- Melt pool behaviour (1)
- Melt pool depth (1)
- Melting (1)
- Metallpulver (1)
- Micro computed tomography (1)
- Microstructure characterisation (1)
- Mikro-Computertomographie (1)
- Misalignment of edges (1)
- Mittelrippendefekt (1)
- Mixing behavior (1)
- Model calibration (1)
- Modellierung (1)
- Molten pool (1)
- Multi - physical modeling (1)
- Narrow-gap welding (1)
- NbC (1)
- Necking (1)
- Neutron Diffraction (1)
- NiCrBSi (1)
- NiTi-Legierungen (1)
- Nickel (1)
- Nickel alloys (1)
- Nickel-based superalloy (1)
- Nickelbasis-Superlegierungen (1)
- Non-destructive testing (1)
- Normen (1)
- Novel metrology (1)
- Novel optical metrology (1)
- Numerical Simulation (1)
- Numerische ISmulation (1)
- Numerische Simulation (1)
- Oberflächenmessung (1)
- Oberflächenstrukturierung (1)
- Offshore Windenergie (1)
- Offshore wind turbines (1)
- Open Data (1)
- OpenScience (1)
- Optical Emission Spectroscopy (1)
- Optical emission spectroscopy (1)
- Optical measurement (1)
- Optical measurement technique (1)
- Optical tomography (1)
- Optische Emissionsspektroskopie (1)
- Optische Emissionsspektroskopie (OES) (1)
- Oszillierendes Magnetfeld (1)
- Partial penetration laser hybrid welding (1)
- Path planning (1)
- Pearlitic microstructure (1)
- Pipeline (1)
- Plane crystalization (1)
- Plasma-cut samples (1)
- Plasma-transferred-arc (1)
- Porenreduktion (1)
- Porosity defects (1)
- Porosität (1)
- Powder Analysis (1)
- Ppreheating temperature (1)
- Preheatin (1)
- Preheating (1)
- Primär- und Sekundärspannungen (1)
- Profilvermessung (1)
- Prozessregelung (1)
- Prozesssimulation (1)
- Prüfverfahren (1)
- Qualität (1)
- Qualitätssicherung (1)
- RSW (1)
- Radiological inspections (1)
- Rail tracks (1)
- Recycling (1)
- Reduced Order Model (1)
- Reduced order modelling (1)
- Reference data (1)
- Research data (1)
- Residual Stress (1)
- Residual stresses (1)
- Resistance Spot Welding (RSW) (1)
- Ringversuch (1)
- Rundnähte (1)
- SLM (1)
- SLM printed plasma torch (1)
- SMAW (1)
- Schallemission (1)
- Schallemissionsanalyse (SEA) (1)
- Schmelzbadstütze (1)
- Schutzgas (1)
- Schutzgasschweißen (1)
- Schweißdatenmanagement (1)
- Schweißeigenspannungen (1)
- Schweißeigenspannungs-Tiefen-Profile (1)
- Schweißeignung (1)
- Schweißen von kaltzähen Stählen (1)
- Schweißprozesse (1)
- Schweißsimulation (1)
- Schweißstruktursimulation (1)
- Schweißtechnik (1)
- Schweißunregelmäßigkeiten (1)
- Selective Laser Melting (1)
- Selective Laser Melting (SLM) (1)
- Selective laser beam melting (1)
- Sensorik (1)
- Shielding gas (1)
- Ship building (1)
- SimCoLas (1)
- Single-pass welding (1)
- Solidification behaviour (1)
- Stabilität von Eigenspannungen (1)
- Stainless steel (1)
- Statistische Versuchsplanung (1)
- Steel (1)
- Strain rate (1)
- Structural steel (1)
- Submerged arc welding (1)
- Support structures (1)
- TaC (1)
- Tantalum carbide (1)
- Technical crack detection (1)
- Temperature behavior (1)
- Temperature dependent absorption (1)
- Tensile strength (1)
- Tensile testing (1)
- Testing method (1)
- Themral cycles (1)
- Thermal stress analysis (1)
- Thermoelastic effect (1)
- Thermograhy (1)
- Thermoplastic effect (1)
- Thick plate welding (1)
- Thick plates (1)
- Thick steel plates (1)
- Thick-walled Structures (1)
- Thick-walled steels (1)
- Thick-walled structures (1)
- Thin steel plates (1)
- Three-dimensional crystallization (1)
- Time over threshold (1)
- Titandiborid (1)
- Tool steel (1)
- Toughness (1)
- Tubular X-joints (1)
- Tungsten carbide (1)
- Unterpulverschweißen (1)
- V-notch impact toughness (1)
- Vernetzte Produktion (1)
- Verzug (1)
- WEBAM (1)
- Wear resistance (1)
- Weld imperfections (1)
- Weld pool (1)
- Weld pool behavior (1)
- Weld pool modeling (1)
- Weldability (1)
- Welding Current (1)
- Welding Simulation (1)
- Widerstandpunktschweißen (1)
- Windkraftanlagen (1)
- Wire Electron Beam Additive Manufacturing (1)
- Wire arc additive manufacturing (1)
- Wire electron beam additive manufacturing (1)
- Wärmebehandlung (1)
- X-ray diffraction (1)
- X153CrMoV12 (1)
- X8Ni9 (1)
- Zinc coated steel (1)
- Zink (1)
- Zinkbeschichtung (1)
- Zwischenlagenzeit (1)
- deposition welding (1)
- highspeed plasma laser cladding (1)
- keyhole dynamics (1)
- laser energy absorption (1)
- laser energy distribution (1)
- laser hybrid welding (1)
- molten pool (1)
- numerical modeling (1)
- thermal cycles (1)
- thick plate welding (1)
- Äquivalente Wärmequelle (1)
- Ökonomische und ökologische Vorteile (1)
- ГИДРОДИНАМИКА (1)
- КОНВЕКЦИЯ (1)
- ЛАЗЕРНАЯ СВАРКА (1)
- МЕТОД КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ (1)
- СВАРОЧНАЯ ВАННА (1)
- ТЕМПЕРАТУРНОЕ ПОЛЕ (1)
- ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ (1)
- ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ (1)
- кратер шва (1)
- кристаллизация, (1)
- плавление, (1)
- сварочная ванна (1)
- температурное поле (1)
- функция теплонасыщения (1)
Organisationseinheit der BAM
- 9.3 Schweißtechnische Fertigungsverfahren (332) (entfernen)
Eingeladener Vortrag
- nein (170)
Das Wire and Arc Additive Manufacturing (WAAM) ist dank hoher erreichbarer Aufbauraten prädestiniert für die Fertigung großvolumiger Bauteile. Dabei ist auf die Wirkmechanismen zwischen Prozessparametern und den daraus resultierenden mechanisch-technologischen Eigenschaften zu achten. Dies gilt insbesondere für die Fertigung dickwandiger Bauteile aus Al-Mg-Si-Aluminiumlegierungen, die eine hohe Anfälligkeit gegenüber Erstarrungsrissen und wasserstoffinduzierter Porosität aufweisen. Der Einfluss der Prozessparameter und des resultierenden Temperaturregimes auf die Bauteilqualität wurde durch die Analyse der Größe und Verteilung von Poren sowie der resultierenden Festigkeit untersucht. Darüber hinaus wurde der Einfluss einer Wärmenachbehandlungsstrategien auf das Festigkeitsverhalten analysiert.
Die lichtbogenbasierte, additive Fertigung ist dank hoher erreichbarer Aufbauraten und nahezu uneingeschränktem Bauraum zur Fertigung großvolumiger Bauteile prädestiniert. Die Kombination etablierter Maschinenkomponenten aus Robotertechnik, Schweißtechnik und Sensorik ermöglicht den präzisen schichtweisen Materialauftrag. Die Wirkmechanismen zwischen Prozessparametern und den daraus resultierenden mechanisch-technologischen Eigenschaften der additiv gefertigten Bauteile stellen eine Herausforderung dar. Dies gilt insbesondere auch für dickwandige Bauteile. Bei der Fertigung von Bauteilen aus höherfesten Al-Mg-Si-Aluminiumlegierungen ist aufgrund der hohen Anfälligkeit für Erstarrungsrisse und der Neigung zu wasserstoffinduzierter Porosität im besonderen Maße auf das Temperaturregime und die gewählte Aufbaustrategie zu achten.
Der Einfluss der Prozessparameter auf die Bauteilqualität wurde durch die Analyse der Größe und Verteilung von Poren sowie der resultierenden Festigkeit untersucht. Darüber hinaus wurde der Einfluss einer Wärmenachbehandlungsstrategien auf das Festigkeitsverhalten analysiert. Es konnte gezeigt werden, dass dickwandige Strukturen aus höherfesten Al-Mg-Si-Aluminiumlegierungen mit mechanischen Kennwerten im Bereich des Referenzmaterials mittels MSGLichtbogenverfahren additiv gefertigt werden können.
Innovative Design- und Fertigungsstrategien zur Steigerung der Leichtbaupotenziale im Stahlbau
(2022)
Ziel des Verbundvorhabens „SmartWeld“ ist es, für die schweißtechnische Fertigung von Stahlbaustrukturen exemplarisch am Beispiel von Hohlprofilknoten, welche als designrelevante Elemente von Gründungsstrukturen für Offshore-Windenergieanlagen (OWEA) einsetzbar sind, die Möglichkeiten des Leichtbaus unter konsequenter Digitalisierung der Fertigungskette aufzuzeigen, um einerseits die Ressourceneffizienz zu forcieren und gleichzeitig wettbewerbsfähige Fertigungsstrategien aufzuzeigen.
Innerhalb von „SmartWeld“ werden daher die Möglichkeiten einer wirtschaftlichen Fertigung von Leichtbau-Gründungsstrukturen am Beispiel aufgelöster Tragstrukturen (Jackets) aufgezeigt. Eine lastgerechte Auslegung der Schweißverbindungen nach bionischen Prinzipien ermöglicht, weitere Einsparpotenziale an Ressourcen bei gleichzeitiger Erhöhung der Lebensdauer zu erschließen.
Die Ausnutzung konstruktiver Prinzipien des Leichtbaus zur Erzeugung innovativer und ressourcenschonender Produkte erfordert den Einsatz digitaler Werkzeuge in der Designphase, der virtuellen Absicherung, der Fertigung und Qualitätsüberwachung sowie nachgelagerten Bauteilprüfung zur Abbildung der Nutzungsphase. Im Rahmen der Arbeiten wird daher der gesamte Produktentstehungs- und Prüfprozess betrachtet. Dies beinhaltet das Design im Kontext des konstruktiven Leichtbaus, den schweißtechnischen Fertigungsprozess, die Bauteilprüfung sowie den Transfer der Ergebnisse in die Industrie durch serientaugliche Demonstratoren. Der Fokus der Arbeiten ist, die Fertigung auch im Umfeld eines für großskalige Stahlstrukturen üblichen hohen Individualisierungsgrades schweißtechnisch zu automatisieren und das Leichtbaupotenzial gezielt umzusetzen. Die Vorgaben aus der Designphase hinsichtlich einer lastgerechten Gestaltung bzw. Implementierung bionischer Ansätze können so gezielt durch einen adaptiven, automatisierten Schweißprozess eingestellt werden. Dies führt zu einer Erhöhung der Ermüdungs¬festigkeit und damit Produktlebensdauer, wodurch die Strukturen dünnwandiger ausgeführt und Ressourcen sowie CO2 eingespart werden können.
Ein wesentliches Ziel der deutschen Industriepolitik besteht darin, Rahmenbedingungen zu schaffen, welche die Positionierung nachhaltiger Produkte und Prozesse innerhalb globaler Wertschöpfungsketten ermöglichen und ökoeffiziente Fertigungsprozesse langfristig sichern. In diesem Beitrag werden aktuelle Forschungsarbeiten zur Bewertung der Umweltwirkungen der schweißtechnischen Fertigungskette anhand ausgewählter Schmelzschweißverfahren unter Berücksichtigung vor- sowie nachgelagerter Fertigungsschritte dargestellt. Eine weit verbreitete und standardisierte Methode zur Abschätzung der Umweltwirkungen eines Produkts oder Prozesses ist die Ökobilanzierung. Hierbei stellen die Sachbilanzierung, das heißt die Ermittlung sämtlicher relevanter Energie- und Ressourcenverbräuche während der schweißtechnischen Fertigung, aufgrund des hohen Dokumentationsaufwands, sowie die Ableitung assoziierter Wirkkategorien das größte Hindernis für eine Etablierung und Akzeptanz der Ökobilanzierung in der Praxis dar. Gleichwohl wird seitens Unternehmen, welche als Zulieferer von OEM’s (engl.: original equipment manufacturer) agieren, die Dokumentation des fertigungsspezifischen CO2-Verbrauches gefordert. Ein weiterer Aspekt der Arbeiten beinhaltet Methoden zur automatisierten Erfassung von schweißtechnischen Produktionsdaten sowie deren Nachverfolgbarkeit. Anhand unterschiedlicher Schweißverfahren werden die aus den Produktionsdaten abgeleiteten Energie- und Ressourcenverbräuche automatisiert in die relevanten Umweltwirkungen überführt. Die analysierten Schweißprozesse umfassen dabei ein breites für kleine und mittlere Unternehmen (KMU) relevantes Spektrum. Durch die softwareseitige Bereitstellung der aufgestellten Umweltprofile ist der Anwender in der Lage, Schweißprozesse unter ökologischen Aspekten zu bewerten und die effizienteste Variante zu identifizieren.
Innovative Design- und Fertigungsstrategien zur Steigerung der Leichtbaupotenziale im Stahlbau
(2022)
Offshore wind energy plays an important role for the desired transition towards a carbon dioxide free industry within the next decades. However, the grounding of the offshore wind plants governs the overall installation process besides bureaucratic bottlenecks.
The application of lightweight principles in steel construction, e.g. the usage dissolved load-bearing structures, so called Jackets foundations, offer great potential in reducing the resource consumption, especially with respect to the needed amount of steel.
In this context this presentation focuses on a fully digitalization of the welding manufacturing and as well as testing chain to enable a fully automated manufacturing as well as quality assessment of tubular nodes as key element of Jackets foundation structures. Furthermore, the relationship between the seam shape geometry and resulting fatigue strength is evaluated by numerical methods incorporating bionic principles. It is shown that tubular nodes can be welded fully automatically taking geometry tolerances into account. Moreover, the seam shape could be manufactured as requested by the numerical models which offers great potential for an extended lifetime. Subsequently, the improvements in resource efficiency and reduction of carbon dioxide emissions are evaluated by a life-cycle-assessment.
Ein wesentliches Ziel der deutschen Industriepolitik besteht darin, Rahmenbedingungen zu schaffen, welche die Positionierung nachhaltiger Produkte und Prozesse innerhalb globaler Wertschöpfungsketten ermöglichen und ökoeffiziente Fertigungsprozesse langfristig sichern. In diesem Beitrag werden aktuelle Forschungsarbeiten zur Bewertung der Umweltwirkungen der schweißtechnischen Fertigungskette anhand ausgewählter Schmelzschweißverfahren unter Berücksichtigung vor- sowie nachgelagerter Fertigungsschritte dargestellt. Eine weit verbreitete und standardisierte Methode zur Abschätzung der Umweltwirkungen eines Produkts oder Prozesses ist die Ökobilanzierung. Hierbei stellen die Sachbilanzierung, das heißt die Ermittlung sämtlicher relevanter Energie- und Ressourcenverbräuche während der schweißtechnischen Fertigung, aufgrund des hohen Dokumentationsaufwands, sowie die Ableitung assoziierter Wirkkategorien das größte Hindernis für eine Etablierung und Akzeptanz der Ökobilanzierung in der Praxis dar. Gleichwohl wird seitens Unternehmen, welche als Zulieferer von OEM’s (engl.: original equipment manufacturer) agieren, die Dokumentation des fertigungsspezifischen CO2-Verbrauches gefordert. Ein weiterer Aspekt der Arbeiten beinhaltet Methoden zur automatisierten Erfassung von schweißtechnischen Produktionsdaten sowie deren Nachverfolgbarkeit. Anhand unterschiedlicher Schweißverfahren werden die aus den Produktionsdaten abgeleiteten Energie- und Ressourcenverbräuche automatisiert in die relevanten Umweltwirkungen überführt. Die analysierten Schweißprozesse umfassen dabei ein breites für kleine und mittlere Unternehmen (KMU) relevantes Spektrum. Durch die softwareseitige Bereitstellung der aufgestellten Umweltprofile ist der Anwender in der Lage, Schweißprozesse unter ökologischen Aspekten zu bewerten und die effizienteste Variante zu identifizieren.
Innovative Design- und Fertigungsstrategien zur Steigerung der Leichtbaupotenziale im Stahlbau
(2022)
Ziel des Verbundvorhabens „SmartWeld“ ist es, für die schweißtechnische Fertigung von Stahlbaustrukturen exemplarisch am Beispiel von Hohlprofilknoten, welche als designrelevante Elemente von Gründungsstrukturen für Offshore-Windenergieanlagen (OWEA) einsetzbar sind, die Möglichkeiten des Leichtbaus unter konsequenter Digitalisierung der Fertigungskette aufzuzeigen, um einerseits die Ressourceneffizienz zu forcieren und gleichzeitig wettbewerbsfähige Fertigungsstrategien aufzuzeigen.
Innerhalb von „SmartWeld“ werden daher die Möglichkeiten einer wirtschaftlichen Fertigung von Leichtbau-Gründungsstrukturen am Beispiel aufgelöster Tragstrukturen (Jackets) aufgezeigt. Eine lastgerechte Auslegung der Schweißverbindungen nach bionischen Prinzipien ermöglicht, weitere Einsparpotenziale an Ressourcen bei gleichzeitiger Erhöhung der Lebensdauer zu erschließen.
Die Ausnutzung konstruktiver Prinzipien des Leichtbaus zur Erzeugung innovativer und ressourcenschonender Produkte erfordert den Einsatz digitaler Werkzeuge in der Designphase, der virtuellen Absicherung, der Fertigung und Qualitätsüberwachung sowie nachgelagerten Bauteilprüfung zur Abbildung der Nutzungsphase. Im Rahmen der Arbeiten wird daher der gesamte Produktentstehungs- und Prüfprozess betrachtet. Dies beinhaltet das Design im Kontext des konstruktiven Leichtbaus, den schweißtechnischen Fertigungsprozess, die Bauteilprüfung sowie den Transfer der Ergebnisse in die Industrie durch serientaugliche Demonstratoren. Der Fokus der Arbeiten ist, die Fertigung auch im Umfeld eines für großskalige Stahlstrukturen üblichen hohen Individualisierungsgrades schweißtechnisch zu automatisieren und das Leichtbaupotenzial gezielt umzusetzen. Die Vorgaben aus der Designphase hinsichtlich einer lastgerechten Gestaltung bzw. Implementierung bionischer Ansätze können so gezielt durch einen adaptiven, automatisierten Schweißprozess eingestellt werden. Dies führt zu einer Erhöhung der Ermüdungs¬festigkeit und damit Produktlebensdauer, wodurch die Strukturen dünnwandiger ausgeführt und Ressourcen sowie CO2 eingespart werden können.
Die Anwendung von Leichtbauprinzipien im Stahlbau, wie z.B. die Verwendung von aufgelösten Tragstrukturen, sog. Jackets-Fundamenten, bietet ein großes Potential zur Reduzierung des Ressourcenverbrauchs, insbesondere im Hinblick auf die benötigte Stahlmenge.
In diesem Vortrag zeigen wir die Potenziale einer vollständigen Digitalisierung der schweißtechnischen Fertigungs- und Prüfkette auf, um eine vollautomatische Fertigung sowie Qualitätsprüfung von Rohrknoten als Schlüsselelement von Jackets-Fundamenten zu ermöglichen. Darüber hinaus wird der Zusammenhang zwischen der Geometrie der Nahtform und der resultierenden Ermüdungsfestigkeit durch numerische Methoden unter Einbeziehung bionischer Prinzipien bewertet. Es wird gezeigt, dass Hohlprofilknoten vollautomatisch unter Berücksichtigung von Geometrietoleranzen geschweißt werden können. Darüber hinaus konnte die Nahtform gemäß den numerischen Modellen hergestellt werden, was ein großes Potenzial für eine verlängerte Lebensdauer bietet. Anschließend werden die Verbesserungen bei der Ressourceneffizienz und die Reduzierung der Kohlendioxidemissionen durch eine Lebenszyklusanalyse bewertet.
Die Anwendung von Leichtbauprinzipien im Stahlbau, wie z.B. die Verwendung von aufgelösten Tragstrukturen, sog. Jackets-Fundamenten, bietet ein großes Potential zur Reduzierung des Ressourcenverbrauchs, insbesondere im Hinblick auf die benötigte Stahlmenge.
In diesem Vortrag zeigen wir die Potenziale einer vollständigen Digitalisierung der schweißtechnischen Fertigungs- und Prüfkette auf, um eine vollautomatische Fertigung sowie Qualitätsprüfung von Rohrknoten als Schlüsselelement von Jackets-Fundamenten zu ermöglichen. Darüber hinaus wird der Zusammenhang zwischen der Geometrie der Nahtform und der resultierenden Ermüdungsfestigkeit durch numerische Methoden unter Einbeziehung bionischer Prinzipien bewertet. Es wird gezeigt, dass Hohlprofilknoten vollautomatisch unter Berücksichtigung von Geometrietoleranzen geschweißt werden können. Darüber hinaus konnte die Nahtform gemäß den numerischen Modellen hergestellt werden, was ein großes Potenzial für eine verlängerte Lebensdauer bietet. Anschließend werden die Verbesserungen bei der Ressourceneffizienz und die Reduzierung der Kohlendioxidemissionen durch eine Lebenszyklusanalyse bewertet.
Offshore wind energy plays an important role for the desired transition towards a carbon dioxide free industry within the next decades. However, the grounding of the offshore wind plants governs the overall installation process besides bureaucratic bottlenecks.
The application of lightweight principles in steel construction, e.g. the usage dissolved load-bearing structures, so called Jackets foundations, offer great potential in reducing the resource consumption, especially with respect to the needed amount of steel.
In this context this paper focuses on a fully digitalization of the welding manufacturing and as well as testing chain to enable a fully automated manufacturing as well as quality assessment of tubular nodes as key element of Jackets foundation structures. Furthermore, the relationship between the seam shape geometry and resulting fatigue strength is evaluated by numerical methods incorporating bionic principles. It is shown that tubular nodes can be welded fully automatically taking geometry tolerances into account. Moreover, the seam shape could be manufactured as requested by the numerical models which offers great potential for an extended lifetime. Subsequently, the improvements in resource efficiency and reduction of carbon dioxide emissions are evaluated by a life-cycle-assessment.