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Das Laserstrahlschweißen als Fertigungsprozess hat in der Industrie an zunehmender Bedeutung gewonnen. Vor allem bei der Herstellung von Doppelkupplungen, in Verbindung mit leistungsstarken Laseranlagen, findet diese Technologie ein breites Anwendungsspektrum. Die Firma BorgWarner Transmission Systems nimmt eine weltweit führende Position in der Entwicklung und Herstellung von nasslaufenden Doppelkupplungssystemen ein. Der moderne und innovative Automobilzulieferer zeichnet sich vor allem durch seine hohen Qualitäts- und Servicestandards aus. In Folge ständig steigender Anforderungen der Kunden an den Lieferanten wird eine stetige Weiterentwicklung vorhandener Produkte verlangt. Dabei ist es umso wichtiger die qualitätsbeeinflussenden Parameter und deren Wirkung zu kennen. Nur so kann ein stabiler Prozess gewährleistet werden. Es ist notwendig flexibel auf Schwankungen im Rahmen der Qualitätssicherung reagieren zu können, um so kontinuierliche Prozesse aufrecht zu erhalten. Die vorliegende Bachelorarbeit liefert eine Optimierungslösung für die Schweißverbindung einer Baugruppe einer Doppelkupplung. Bei der genannten Schweißbaugruppe handelt es sich um das Housing einer Kupplung. Dieses umfasst die Hauptnabe in Verbindung mit den Außenlamellenträgern. Nach einer kurzen Einführung in die Thematik der Doppelkupplungen folgt eine Darstellung theoretischer Grundlagen des Laserstrahlschweißens. Unter Berücksichtigung aller Rahmenbedingungen wurde eine Ursachenanalyse zur Ermittlung der zu untersuchenden Einflussfaktoren durchgeführt. Für die Festlegung der Toleranzgrenzen für die eigentlichen Versuchsreihen wurden Grenzmusterversuch vorgenommen. Mit Hilfe einer geeigneten statistischen Versuchsplanung konnten die Prozessparameter analysiert und definiert werden. Dazu wurde sich der Methode von Dorian Shainin bedient. Diese Art der Versuchsplanung liefert gleichzeitig eine Aussage über die Wechselwirkungen der Einflussgrößen untereinander. Alle Versuchsteile wurden durch eine zerstörende Schweißnahtprüfung untersucht. Dadurch konnten die Parameter mit dem größten Einfluss erkannt werden. Abschließend werden die Ergebnisse im Zuge ihrer Umsetzbarkeit geprüft sowie Aussagen über Ausblick und Folgerung getroffen.

Die vorliegende Bachelorarbeit beschäftigt sich mit der Simulation des Spritzgussprozesses von Kunststoffbauteilen. Es wurde untersucht, welche Aussagekraft Spritzgusssimulationen im frühen Produktentstehungsprozess für ein Ingenieurbüro haben. Anlass für die Untersuchung ist es, den Kunststoffbauteilen schon während der Konstruktion einen höheren Reifegrad zu verleihen. Somit sollen die Korrekturschleifen im Fertigungsprozess gering gehalten werden. Untersucht wurden drei unterschiedliche Bauteile mit verschiedener Komplexität. Diese wurden mit vereinfachten Eingangsparametern simuliert. Diese Vereinfachungen beinhalten zum Beispiel das Weglassen der Temperierung, eine Vereinfachung der Angusssystems, sowie eine Parametervariierung. Alle auf diesem Wege eigens erstellten Simulationen wurden jeweils mit der Ausgangssimulation validiert. Die Ausgangssimulation ist die, nach der das jeweilige Bauteil anschließend gefertigt wurde. Das Ergebnis dieser Validierung ist, dass im frühen Produktentstehungsprozess die vorliegenden Daten noch zu gering sind, um aussagekräftige Ergebnisse für die eigene Konstruktion zu erhalten. Darüber hinaus sind aufgrund der differenten Ergebnisse in der Parametervariation keine Stellglieder zu definieren, die die eigenen Simulationen zielgerichtet an die Vorgaben heranführt. Meiner Ansicht nach, ist unter den gegebenen Umständen ein zielführender Einsatz von Spritzgusssimulation nicht möglich. Um Simulationssoftware sinnvoll einsetzen zu können, muss schon früher im Entwicklungsprozess ein engerer Kontakt zwischen Konstruktion und Fertigung bestehen.

Zellulare Materialien zeigen aufgrund ihrer porösen Struktur Eigenschaften, mit denen neue Anwendungsgebiete erschlossen werden können. Neben Polymer- und Keramikschäumen rücken besonders metallische zellulare Materialien, vor allem die Metallschäume, in den Mittelpunkt der Forschung. Aufgrund des zellularen Aufbaus dieser Materialien können vergleichsweise geringe spezifische Dichten erreicht werden. Dadurch eignen sich Metallschäume besonders für Leichtbauanwendungen mit gutem Energieabsorptionsvermögen. Die Herstellung zellularer Metalle erfolgt prinzipiell über einen schmelz- oder pulvermetallurgischen Prozess. Mit diesen verschiedenen Verfahren ist es möglich, sowohl geschlossenporige als auch offenporige Metallschäume zu erzeugen. In der Praxis finden zurzeit hauptsächlich Schäume auf Aluminiumbasis in Kleinserien ihre Anwendung. - Für reproduzierbare mechanische aber auch funktionale Eigenschaften ist eine homogene Verteilung der Poren von besonderer Bedeutung. Offenporige Metallschäume besitzen bedingt durch ihren Herstellungsprozess einen homogenen Aufbau im Vergleich zum geschlossenporigen Metallschaum. Durch die Herstellung auf pulvermetallurgischem Weg ergibt sich eine Vielzahl von Parametern, die Einfluss auf die Porenverteilung während des Schäumprozesses nehmen. Neben der Temperaturführung spielen vor allem Legierungsbestandteile und Additive eine wichtige Rolle. Dabei ist vor allem die Struktur-Gefüge-Eigenschaftsbeziehung der zellularen Werkstoffe bedeutend. In diesem Beitrag werden erste Mikro- und Makro-Strukturen von geschlossenporigen Aluminiumschäumen analysiert und verglichen. Dazu werden Additive (beispielsweise Titan aus dem Treibmittel TiH2) auf ihre Verteilung im Material hin untersucht. - Ziel ist es, die Verteilung als auch die Abhängigkeit der Legierungsbestandteile in Bezug auf den Aufschäumprozesses zu analysieren, um eine systematische Optimierung des Herstellungsprozesses in Bezug auf Pulverzusammensetzung, Pulvergrößen, Kompaktierungsgrad, Vorbehandlungen und Temperaturregime zu ermöglichen.

Im Zuge der stärker in den Fokus rückenden Hybrid- und Elektrofahrzeuge werden auch neue Ladekonzepte erforscht, die vor allem im Bereich Komfort, aber auch im Bezug auf Sicherheit verbesserte Eigenschaften gegenüber den bestehenden konduktiven Ladeverfahren besitzen. Hierzu wird in dieser Arbeit ein Konzept des kontaktlosen induktiven Ladens mit instationärer Primärspule betrachtet und ein Entwurf einer Ladeinfrastruktur mit dreidimensionaler Positionierung entwickelt. Mittels einer Verfahrung soll erreicht werden, dass die Spulen beim Laden ohne Luftspalt in Kontakt stehen. Dadurch ergibt sich u.a. der Vorteil, dass kaum Wechselwirkungen des magnetischen Feldes mit der Umgebung auftreten. Im Rahmen der Arbeit werden Anforderungen an das System gesammelt, verschiedene technische Ansätze erörtert und nach einer Bewertung, der ausgewählte Ansatz ausgelegt sowie virtuell umgesetzt. Zentrale Aspekte bei der Entwicklung der Infrastruktur sind kompakte Abmessungen und die Absicherung vor Umwelteinflüssen. Das entworfene System besitzt die maximalen Maße von 650 mm Länge, 600 mm Breite und 178,5 mm Höhe, bei einem Gesamtgewicht von rund 30 kg. Die Spule verfährt in horizontaler Richtung unter einem Kunststoffgehäuse aus PEI (Polyetherimid), um vor äußeren Einflüssen geschützt zu sein. Bei der vertikalen Verfahrung dient ein Faltenbalg zur Abdichtung des Systems. Zur Gewährleistung eines parallelen Anlegens der Spulen ist ein zusätzlicher Wank- und Nickausgleich in Form einer Federmechanik integriert. Im Vergleich mit anderen Konzepten induktiven Ladens, mit stationären Primärspulen, ergeben sich eine erhöhte Komplexität des Systems und mögliche Störungen der vertikalen Bewegung aufgrund von äußeren Einflüssen wie Schnee und Eis. Schlüsselwörter: Elektrofahrzeug, Kontaktloses Laden, induktiv, konduktiv, Ladekomfort, Ladekonzepte, Luftspalt Null

In der vorliegenden Arbeit werden die grundlegenden tribologischen Eigenschaften zellularer metallischer Werkstoffe (ZMW) im ungeschmierten Gleitversuch ermittelt. Sechs verschiedene, offenporige Schaumproben werden auf einem Tribometer der Konfiguration Kugel/Scheibe untersucht. Der Versuchsumfang umfasst fünf Versuchsreihen, bei denen die Parameter Normalkraft und Gleitgeschwindigkeit variiert werden. Für zwei Proben werden individuelle Zusatzversuche durchgeführt. Die Messergebnisse werden probenspezifisch ausgewertet und das Verhalten in Abhängigkeit von den variierten Parametern und der Porengröße bestimmt. Im Anschluss an die Versuche wird die Reibbahn auf der Probenoberfläche mikroskopisch untersucht, um das Deformations- und Verschleißverhalten der Schaumproben nachzuvollziehen. Die ZMW weisen, abhängig von ihrer stofflichen Zusammensetzung, eine sehr unterschiedliche Standfestigkeit gegenüber tribologischen Belastungen auf. Aus den Messwerten ergibt sich für alle Proben ein indirekt proportionaler Zusammenhang zwischen Reibzahl und Normalkraft sowie eine direkte Proportionalität von Reibzahl und Porengröße. Bei der mikroskopischen Betrachtung ist festzustellen, dass die Reibbahn größtenteils durch plastische Deformation der Schaumstruktur entsteht. Am deutlichsten als reine Auswirkung der tribologischen Belastung sind Abrasionserscheinungen an den Oberflächen der Streben zu erkennen.