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Ansprechpartner

Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil. Jean Pierre Bergmann

Fachgebietsleiter

Telefon +49367769-2981

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INHALTE

Übergeordnete Themen

Ausgewählte Themen aus den bearbeiteten Themenfeldern:

- Mischverbindungen Aluminium-Kupfer
- Mischverbindungen Kunststoff-Metall
- Aufmischungsarmes Auftragschweißen
- thermischer Felder und Spannungszustände

Die nachfolgend ausgewählten Themenstellungen stellen eine Auswahl laufender Forschungs- projekte sowie die Schwerpunktsetzung der Ilmenauer Fertigungstechnik dar.

Hybridverbund Kunststoff-Metall

Das thermische Fügen von Metallen mit thermo- plastischen Kunststoffen ist ein neuartiger Pro- zess, der die direkte Herstellung eines Hybrid- verbundes ohne zusätzliche Fügeelemente oder Klebstoffe ermöglicht und gleichzeitig die Vorteile beider Werkstoffe für eine optimale Bauteilstruktur ausnutzt. Im Vordergrund der Untersuchungen stehen dabei Korrelationen zwischen Prozess- design und Werkstoffverhalten, faserverstärkte Kunststoffe und Grundlagenuntersuchungen zu Benetzung und Bindemechanismus.

Lasermaterialbearbeitung

Mischverbindungen Aluminium-Kupfer

Die Herausforderung des Fügens von Werkstoffen  unterschiedlicher physikalischen und chemischen Eigenschaften stellt einen Forschungsschwerpunkt des Bereiches Pressschweißen dar. Neben  der Entwicklung, Auswahl und Untersuchung anwend- ungsangepasster Fügetechnologie für den Verbund von Aluminium und Kupferwerkstoffen, werden zusätzlich Langzeiteffekte im Rahmen des Produkt- lebenszyklus auf Basis von Diffusionsprozessen abgebildet, um deren Ausgangsbedingungen über den Werkstoff, dessen mögliche Beschichtung und den Fügeprozess einzustellen.

 Pressschweißen

Prozess-Metallurgie und Prozessanalyse

Die Wechselbeziehung zwischen Prozess und Metallurgie kann u. a. durch das gezielte Einstellen von Abkühl-/Erstarrungsbedingungen und Schmelz- badkonvektion beeinflusst werden. Zur Prozessan- alyse werden dabei Temperaturmesstechnik, Hochgeschwindigkeitsaufnahmen, Prozesssignal- erfassung und Verzugsmessungen eingesetzt und mit metallurgischen Untersuchungen verknüpft, um eine Charakterisierung und Abgrenzung der Einflussgrößen zu ermöglichen.

Lasermaterialbearbeitung

Additives Fertigen von 3D-Freiformflächen

Aufgrund des zunehmenden Trends hin zu einer individuellen Einzelteilfertigung nimmt die Bedeu- tung von additiven Fertigungsverfahren (Rapid Manufacturing) stetig zu. Der Vorteil des lichtbogen- basierten Generierens liegt dabei, im Vergleich zu laserbasierten Verfahren, in der wesentlich höhe- ren Produktivität und dem Generieren größerer Bauteilabmessungen. Das Fachgebiet Ferti- gungstechnik beschäftigt sich mit der Entwicklung von Prozessstrategien, die ein wirtschaftliches Generieren endkonturnaher Freiformflächen ermöglichen.

Additive Fertigung

Schwingungsüberlagerte Zerspanung

Bei der schwingungsüberlagerten Zerspanung wird mit Hilfe der programmierbaren Achsen der Werkzeugmaschine eine oszillierende Bewe- gung des Fräsers von wenigen Mikrometern in Richtung der Spindelachse bei geringen Frequenzen durchgeführt. Diese Bewegung führt zu einer kurzzeitigen Reduzierung der Schnitt- tiefe, wodurch eine Entlastung an der Schneide aufgrund reduzierter Zerspankräfte bewirkt und der Werkzeugverschleiß positiv beeinflusst wird. Weiterhin führt die zusätzliche Bewegung zu einem veränderten Schnittverhalten, infolge derer eine homogenere Werkstückoberfläche erzielt werden kann.

Zerspanung