Laserschweieignung von Aluminiumwerkstoffen fr Anwendungen im Leichtbau

Der mangelnde Kenntnisstand ber den Einflu der Werkstoffeigenschaften auf den Bearbeitungsproze bzw. das Bearbeitungsergebnis war bisher ein groes Hindernis fr die industrielle Nutzung des Laserstrahlschweiens von Aluminiumlegierungen im Leichtbau. Vor diesem Hintergrund wird in der vorliegenden Arbeit eine umfassende Charakterisierung der Laserschweieignung dieser Materialgruppe erstellt und die oben erwhnte Lcke dadurch geschlossen. Zuerst werden basierend auf einer Analyse der prozebestimmenden Werkstoffeigenschaften Manahmen zur Verfahrensoptimierung abgeleitet. Die Untersuchungsergebnisse demonstrieren den groen Einflu der Strahlparameter auf Prozeeffizienz und -verhalten. Es wird ein thermodynamischer Ansatz vorgestellt, mit welchem der Einflu der Legierungselemente auf den Tiefschweiproze quantitativ beschrieben werden kann. Anhand experimenteller Untersuchungen und unter Einbeziehung theoretischer Prozemodelle wird gezeigt, da das Tandem-Laserstrahlschweien ein effektives Verfahren zur Prozestabilisierung beim Tiefschweien und damit zur Vermeidung von Prozeporen und Schmelzauswrfen ist. In einem weiteren Teil der Arbeit werden die metallurgischen Eigenschaften von Aluminiumleichtbauwerkstoffen bei der Laserbearbeitung und ihre Auswirkungen auf die Tragfhigkeit leichtbautypischer Stoarten betrachtet. Abschlieend werden die Grundlagenerkenntnisse auf zwei konkrete Anwendungsflle im Karosserieleichtbau - Tallored Blanks und Knet/Gu-Verbindungen bei Space-Frame-Strukturen - bertragen und ein Vergleich mit konventionell gefgten Verbindungen durchgefhrt. Inhalt Aluminium-Leichtbau im Verkehrswesen - Tiefschweieffekt - Schmelzschweieignung - Strahlqualitt und -leistung - Einflu leichtflchtiger Legierungselemente auf den Tiefschweieffekt - Prozeporen und Schmelzauswrfe - Prozestabilisierung durchZweistrahltechnik - Werkstoffve.