SB_14.814B

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Name der Forschungsstelle(n) / IGF-Vorhaben-Nr. / GAG Bewilligungszeitraum Schlussbericht für den Zeitraum : _ . zu dem aus Haushaltsmitteln des BMWi über die geförderten IGF-Forschungsvorhaben Normalverfahren Fördervariante ZUTECH Forschungsthema : Für ein ZUTECH-Vorhaben sind folgende zusätzliche Angaben zu machen: Der fortgeschriebene Plan zum Ergebnistransfer in die Wirtschaft ist beigefügt liegt bereits vor wird fristgerecht nachgereicht Ort, Datum Unterschrift der/des Projektleiter(s) IGF-Leitfaden Juni 2005 IGF-Vordruck der AiF [4.1.10]
Zusammenfassung Das Forschungsziel, lötgerechte Konstruktions- und Verfahrensstrategien zum Hochtemperaturlöten mit prozessintegrierter Wärmebehandlung von temperierbaren Formwerkzeugen zu entwickeln, wurde erreicht. Im Rahmen des Forschungsvorhabens wurde ein Modell des Lötprozesses erstellt, in dem auch Umwandlungen der Werkstoffe berücksichtigt sind. Die Validierung des Modells erfolgte unter anderem mit experimentellen Messungen wie der Temperaturverläufe bei der Demonstratorfertigung. Diese belegen, dass während des Hochtemperaturlötens von Bauteilen mit komplexen Innengeometrien größere Temperaturgradienten in den Komponenten entstehen. Die Bauteile wurden an der Oberfläche durch Strahlung erwärmt. Es traten wärmeleitungsbedingt Temperaturgradienten auf, die zu einem inhomogenen Erwärmen bzw. Abkühlen des Bauteils führen. Die Temperaturdifferenzen bewirken neben der Änderung der Werkstoffeigenschaften, auf Grund der Wärmebehandlung, Spannungen. Übersteigen diese die Festigkeitswerte der Grundwerkstoffe bzw. des Lotes treten Verformungen bzw. Rossbildung auf. Mit dem Modell ist es möglich, Geometrien bzw. die Prozessführung simulationstechnisch zu bewerten und anzupassen. Um kmU, die über kein speziell im Bereich FEM-Kenntnisse qualifiziertes Personal verfügen, die gewonnen Erkenntnisse nutzbar zur Verfügung zu stellen, wurde darüber hinaus eine interaktive Benutzeroberfläche für die genutzte Modellierungssoftware erarbeitet. Durch die Eingabe „einfacher“ Daten, wie z.B. Werkstoffe (Grundwerkstoffe, Lot), Lötspaltbreite und Temperatur-Zeit-Zyklus sowie den Import der Bauteilgeometrien können Simulationen gestartet werden, die als Ergebnisse konkrete Informationen zum resultierenden Eigenspannungszustand und den zu erwartenden kritischen Bauteilbereichen, in denen es zum Versagen kommen kann, liefert. Durch die Bereitstellung lötgerechter Konstruktionsstrategien wird der Fertigungsprozess insgesamt positiv beeinflusst. Das Forschungsvorhaben wurde aus Haushaltsmitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie [BMWi] über die Arbeitgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen [Otto von Geuricke] e.V. [AiF] [AiF-Nr.: 14.814 BR DVS.Nr. 07.03.2-2] gefördert und von der Forschungsvereinigung Schweißen und verwandte Verfahren e.V. des DVS unterstützt. Für die Unterstützung sei gedankt. Das Ziel des Vorhabens wurde erreicht. Univ.- Prof. Dr.-Ing. J. Wilden Verantwortlicher Projektleiter
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Seite 19 und 20: Eine wirtschaftliche Prozessfolge z
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Seite 23 und 24: Abb. 4.3 beinhaltet die schematisch
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Seite 43 und 44: 6 Ergebnisse und Diskussion 6.1 Erm
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Seite 51 und 52: Bei einer Abkühlrate von 100 K/min
Seite 53 und 54: 6.4 Ermittlung der Verschiebungen i
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Verschiebung [mm] 0.8 0.6 0.4 0.2 0
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X20Cr13 - 11.6 MPa 7.6 MPa R = 0.5
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Abkühlrate = 100 K/min Spannung [M
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Pos.1.1 Pos.1.4 Mart.-Stahl Abb. 7.
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Temperatur [°C] 1200 1000 800 600
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T [K] 1400 1200 1000 800 600 400 20
Seite 67 und 68:
Probe 1: 1.4201 120 100 dz[µm] 80
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7.4 Ultraschallprüfungen Im Rahmen
Seite 71 und 72:
8 Charakterisierung der Fügezone 8
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Die Anwendung des Nickelbasislots (
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a) EDX-Spektrum der Position 1 5000
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Bor Chrom P 3 P 1 P 2 At-% P 1 P 2
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Abb. 9.1: Eingabemaske 1 (Geometrie
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10 Schlussfolgerungen 10.1 Wissensc
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11 Zusammenfassung und Ausblick Das
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X20Cr13 - 11.6 MPa 7.6 MPa R = 0.5
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13 Literaturverzeichnis Ada06] Adam
Seite 89 und 90:
Anhang: Temperaturverläufe der bei
Seite 91 und 92:
Bodycote Wärmebehandlung GmbH: Wer
Seite 93 und 94:
Vacuheat GmbH: Werkstoff: 1.4201/1.
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Listemann AG: Werkstoff: 1.4201 Tem
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Werkstoff: 1.4201 Temperaturmessung
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