Das Projekt LAVAL soll das Laserauftragschweißen zu einer prozesssicheren Technik weiterentwickeln, mit der sich Blechhalbzeuge gezielt lokal verstärken lassen. (Bild: Fraunhofer ILT, Aachen)
Das Automotive Center Südwestfalen aus Attendorn und das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT aus Aachen arbeiten gemeinsam an einer neuen Anwendung für das additive Laserauftragschweißen. Im Verbundprojekt „Lokal verstärkte Blechhalbzeuge durch additives Laserauftragschweißen“ (LAVAL) soll ein Verfahren validiert werden, mit dem sich Stahl- und Aluminiumbleche lokal verstärken lassen.
In den 2017 gestarteten Grundlagenstudien zur Kombination der klassischen Blechumformung mit dem additiven Verfahren wurden bereits eine Erhöhung der Lastaufnahme um fast das Dreifache nachgewiesen – bei minimaler Gewichtszunahme. Für LAVAL sollen Industriepartner nun Problemstellungen aus dem Leichtbau mit Blechwerkstoffen einbringen.
„Mit Hilfe der additiven Fertigung haben wir Blechbauteile vor und nach der Blechumformung lokal verstärkt“, erklärt Rebar Hama-Saleh, Wissenschaftler am Fraunhofer ILT. Ein sogenannter Patch erhöht dabei das Gesamtgewicht um nur 4,3 Prozent. Er kommt gezielt an Stellen zum Einsatz, an denen Verstärkung benötigt wird – etwa weil dort ein Gewinde geschnitten werden muss. Dadurch lassen sich Bleche deutlich dünner dimensionieren und das akustische NVH-Verhalten des Blechs (Noise, Vibration, Harshness) optimieren.
Das Verfahren bietet sich daher als Alternative zum Schweißen, Löten oder Kleben von Patches an. „Im Gegensatz zu den konventionellen Verfahren können wir mit der additiven Fertigung Patches dreidimensional dort auftragen, wo sich die Lastspitze befindet“, verdeutlicht Hama-Saleh. Das Verfahren lasse sich insbesondere nutzen, um Derivate und Kleinserien etwa im Karosseriebau ohne zusätzliche teure Werkzeuge herzustellen.
