42-Monats-Projekt
Start: 01/10/2026
Ende: 31/03/2030
STIRVIVE
Enhancing the Fatigue Life of Advanced High-Strength Steel and Hybrid Structures through Friction Stir Welding
Der Einsatz von hoch- und höchstfesten Stählen (HSS) sowie hybriden Aluminium-Stahl-Konstruktionen kann einen wichtigen Beitrag zur Erreichung der Nachhaltigkeitsziele der Vereinten Nationen (SDGs) und der Ziele des European Green Deal leisten. Dieser sieht vor, die Netto-Treibhausgasemissionen in der Europäischen Union bis 2050 auf null zu reduzieren. Gleichzeitig steigt die Nachfrage im Bauwesen und Maschinenbau weiter an, während in diesen Branchen ein zunehmender Fachkräftemangel besteht. Bei ermüdungsbeanspruchten Konstruktionen lässt sich das volle Potenzial dieser Werkstoffe mit konventionellen Schmelzschweißverfahren jedoch nicht vollständig ausschöpfen. Die Weiterentwicklung des Rührreibschweißens (Friction Stir Welding, FSW) vom Labormaßstab hin zu industriellen Anwendungen ermöglicht die Herstellung hybrider Verbindungen mit hoher Ermüdungsbeständigkeit. Dadurch können wichtige europäische Industriezweige, beispielsweise im Bereich der Hebetechnik, des Schiffbaus und des Infrastrukturbaus, ihre internationale Wettbewerbsfähigkeit stärken. Das Projekt STIRVIVE entwickelt ein effizientes Rührreibschweißverfahren einschließlich verschleißbeständiger und wirtschaftlicher Werkzeugsysteme. Hierzu werden optimierte Schweißverfahren erarbeitet und demonstriert, um eine Grundlage für die Übertragung der Technologie auf industrielle Anwendungen zu schaffen. Ein umfangreiches Ermüdungsversuchsprogramm, das sowohl Anwendungen im Kranbau als auch im Schiffbau berücksichtigt, umfasst Werkstoffcharakterisierungen sowie statische und zyklische Versuche. Damit soll die Ermüdungsbeständigkeit von Rührreibschweißverbindungen experimentell validiert werden. Um das Rührreibschweißen als zuverlässiges Fügeverfahren zu etablieren, wird außerdem ein Konzept für eine mobile Schweißanlage entwickelt. Dadurch sollen zusätzliche Einsatzmöglichkeiten in verschiedenen Industriezweigen erschlossen werden, insbesondere bei der Nachrüstung und Reparatur bestehender Konstruktionen. Darüber hinaus erarbeitet STIRVIVE Regeln zur Ermüdungsbewertung und praxisorientierte technische Leitlinien für den Einsatz des Rührreibschweißens. Diese umfassen Anwendungsgrenzen, Akzeptanzkriterien und konkrete Berechnungsbeispiele. Ergänzend werden technoökonomische Analysen und Nachhaltigkeitsbewertungen durchgeführt, um die Produktivität sowie die Auswirkungen über den gesamten Lebenszyklus zu untersuchen und die zukünftige industrielle Anwendung der Technologie zu unterstützen.
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