Суставы постоянно формируют свойства продуктов. В то время как стиральная машина может удерживаться вместе с несколькими точками защелкивания - просто путем формирования и без вспомогательных деталей, таких как винты, - необходимо соединить кузов автомобиля с до 3500 пуансонными заклепочными соединениями. Но разнообразие продуктов увеличивается, и стремление к легким, но стабильным конструкциям предъявляет высокие требования к технологии соединения. Универсальные технологические цепочки и гибкие процессы соединения востребованы
Именно здесь ученые из Центра совместных исследований «Разработка методов механической выполнимости в универсальных цепочках процессов» в Университете Падерборна начинают: их цель - улучшить условия производства, разработав универсальные технологии соединения, которые разрушают предыдущие жесткие процессы и обеспечивают гибкую технологическую цепочку. «Доступность компонентов часто является ключом к эффективным производственным процессам и становится все более стратегическим конкурентным фактором для развития и производства в Германии, когда речь идет о серийном производстве широкого спектра продуктов», - объясняет профессор Dr.-Ing. Герсон Мешхут, представитель совместного исследовательского центра и руководитель лаборатории материалов и технологий соединения (LWF) в Падерборнском университете.
Сплоченность и адгезия
Основы склеивания объяснили: условие, адгезия, сцепление
Ограниченные варианты дизайна
До сих пор, однако, механические процессы, присоединяющиеся были жестко настроены для соответствующего продукта. «Это не только ограничивает свободу выбора материалов при выборе дизайна, но также и варианты дизайна брендов», - объясняет Мешут. Если в процессе производства произошли изменения, например, изменение толщины листа кузова автомобиля, в настоящее время необходимо выполнить все корректировки процессов, используя методы проб и ошибок. «Это может привести к очень высоким затратам и должно быть изменено в отношении использования ресурсов и загрязнения окружающей среды», - подчеркивает ученый.
Конверсионная и прогнозирующая способность процессов механического соединения
В центре совместных исследований ученые изучают всю цепочку процессов - от материала (пригодность для соединения) до конструкции (надежность соединения) до производства (вариант соединения). С 2019 года они изучают, как можно сделать целенаправленные изменения в разработке продукта в универсальных цепочках процессов. Это должно позволить проводить точные пересмотры на отдельных этапах процесса, например, для полуфабриката, соединения, компонента или процесса соединения. Результатом является уникальное соединение с собственным профилем механических свойств в отношении различных типов напряжений.
Подсказка к книге
Для многих областей применения клеевая технология представляет собой надежную альтернативу другим процессам соединения. Специальная книга по клеевым технологиям предоставляет проектировщикам и пользователям клеевых материалов помощь в проектировании, изготовлении и внедрении клеевых соединений.
Целостное прогнозирование по всей цепочке процессов
До сих пор экспериментировали с изменениями в производственном процессе. Но число комбинаций материала и геометрии растет, и поэтому методология неэффективна. Потому что: « Целостный прогноз по всей технологической цепочке имеет решающее значение для свойств конечного продукта», - говорит Мешут.
Ученые работают с компьютерным моделированием и экспериментальными методами испытаний. Рассматриваются все свойства различных соединений: от отдельных материалов соединяемой детали (пригодность соединения), например, Как алюминий, сталь или пластик, через соответствующие процессы соединения (опция соединения) для максимальной прочности (надежность соединения), например, Б. внезапно, как при ДТП или раскачивании, так и при движении.
Универсальные решения
Долгосрочная цель ученых - создать гибкий, переносимый и межотраслевой метод проектирования, который точно прогнозирует свойства и требования новых задач объединения. Это должно обеспечить не только более надежные прогнозы доступности и улучшение свойств соединения, но и экономические выгоды.
Междисциплинарная команда исследователей
«Около 60 ученых из области материаловедения, строительства, механики, измерительной техники и облегченной конструкции сотрудничают здесь, чтобы проникнуть в тему связности со всех сторон», - говорит Мешут. Ученые из Падерборна работают вместе с учеными из Технического университета Дрездена и Эрланген-Нюрнбергского университета имени Фридриха Александра в междисциплинарной исследовательской сети, разделенной на 16 подпроектов. Немецкий исследовательский фонд (DFG) финансирует инициативу Transregio TRR с 285 до 2023 года на сумму около 10 миллионов евро.