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High Integrity Low Distortion Assembly

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Neuartiges Schweißverfahren für europäischen Schiffbau

Zur Unterstützung der europäischen Werften bei der Erhaltung der Wettbewerbsfähigkeit hat eine EU-Initiative ein kostengünstiges, verzugsarmes, für Stahl geeignetes Schweißverfahren eingeführt.

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Ist Rührreibschweißen (Friction Stir Welding, FSW) zum Schweißen aller in der Schiffbauindustrie verwendeten Stahlsorten geeignet? Das EU-finanzierte Projekt HILDA (High integrity low distortion assembly) wollte diese Frage durch eine Weiterentwicklung dieses Schweißverfahrens für Stahl beantworten. Die Projektpartner entwickelten ein kostengünstiges, verzugsarmes Schweißverfahren für Werften, mit dem auf effiziente Weise leichte Schiffsbauteile herzustellen sind. Im Endeffekt werden auf eine sehr präzise Weise innovative Stähle und verschiedene Stahlsorten in Stumpf- und Kehlnähten verschweißt. Das HILDA-Team entwickelte das Wissen über die Vorhersage komplexer Phasenveränderungen, Wärmeänderungen und nachfolgender Eigenspannungen weiter, die während des Rührreibschweißens auftreten. Man nutzte reale Rührreibschweißdaten eines hochfesten niedriglegierten Stahls zur Entwicklung eines thermomechanischen Computermodells und definierte die Prozessparameter zum Fügen von Stahl mit verschiedenen Blechdicken. So kann die Rührreibschweißtechnologie, die bei Aluminiumkonstruktionen für den Luft- und Raumfahrt- sowie den Eisenbahnsektor im weitverbreiteten Einsatz ist, auf den Stahlschiffbau übertragen werden. Mit den Projektergebnissen als Grundlage entwickelten und validierten die Forscher ein Expertensystem mit begleitender Software für den Gebrauch im industriellen Umfeld. Die Werften können das System anwenden, um den Schiffbau in Einklang mit den Genauigkeitsanforderungen zu optimieren. Zu guter Letzt wurden Kosten und Nutzen des Stahl-Rührreibschweißens in seinem gegenwärtigen unausgereiften Zustand mit den Kosten der existierenden Schmelzschweißverfahren für Stahl verglichen. Auch die Möglichkeiten in Hinsicht auf Kostensenkung, Verbesserung der Sicherheit und verbesserte Schweißeigenschaften, die das Rührreibschweißen liefern sollte, wurden gleichermaßen ermittelt. Gleichermaßen wurden während des Projekts aufgetauchte potenzielle Nachteile, etwa Werkzeugbereitstellungsprobleme, festgestellt, die in Zukunft angegangen werden müssen. HILDA demonstrierte die Machbarkeit des Rührreibschweißens als innovatives Fügeverfahren für Stahlplatten und -bauteile. Mit Hilfe einiger weiterer Optimierungen wird man die Technologie nun einer industriellen Anwendung noch weiter annähern.

Schlüsselbegriffe

Schiffbau, Rührreibschweißen, Reibrührschweißen, Stahl, HILDA

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