06.06.2013 - Karriere

Weltpremiere: Mehrlagenstahl erfolgreich geschweißt

Bahnbrechende Erkenntnisse auf dem Gebiet der Schweißtechnik brachten Johannes Tändl, Absolvent der Studienrichtung Wirtschaftsingenieurswesen-Maschinenbau an der TU Graz, doppelte Anerkennung: Er wurde im Mai 2013 mit dem Studienpreis der SEW-EURODRIVE-Stiftung und mit dem Franz-Leitner-Preis für herausragende Leistungen ausgezeichnet. Im Rahmen seiner Diplomarbeit gelang weltweit erstmals das Schweißen hochmodernen Mehrlagenstahls - ein Durchbruch mit großer Relevanz für die Fahrzeugherstellung.

Wenn Fahrzeuge leichter werden sinkt der Treibstoffverbrauch und damit gleichzeitig der Ausstoß an Kohlendioxid. Purzeln die Kilos bei Fahrzeugen geht das aber auch auf Kosten der Crash-Sicherheit. Ein Teufelskreis, aus dem eine Diplomarbeit auf dem Gebiet der maschinenbaulichen Grundlagenforschung nun vielleicht einen Ausweg weist. Johannes Tändl konnte in seiner Abschlussarbeit am Institut für Werkstoffkunde und Schweißtechnik der TU Graz erstmals zeigen, wie hochmoderne Mehrlagenstähle mit der relativ jungen Technik des Rührreibschweißens erfolgreich zusammengefügt werden können. Weil solche Stähle zäher und fester sind als derzeit gebräuchlicher monolithischer - also aus einheitlichem Material bestehender - Stahl, ist er für die Entwicklung kraftstoffsparender Fahrzeuge mit großer Crash-Sicherheit besonders interessant. „Bei bisherigen Schweißversuchen mit Mehrlagenstahl wurden immer wieder einzelne Lagen zerstört. Teile meiner Diplomarbeit habe ich an der renommierten University of Tokyo während eines viermonatigen Forschungsaufenthaltes geschrieben. Die internationale Zusammenarbeit war wichtig, um den entscheidenden Schritt voranzukommen“, erklärt Tändl. Neben den hervorragenden Ergebnissen der Arbeit war dieser Auslandsaufenthalt nach einem vorangegangenen Praktikum bei Magna International in Kanada mit ausschlaggebend für die Zuerkennung des Studienpreises der SEW-EURODRIVE-Stiftung am 3. Mai. Knapp zwei Wochen später befanden hochrangige Vertreterinnen und Vertreter aus Wissenschaft und Industrie die neu gewonnenen Erkenntnisse wiederum auszeichnungswürdig. Am 14. Mai holte Tändl den von Böhler Schweißtechnik Austria gestifteten Franz-Leitner-Preis in Leoben ab.

Stoff für die Zukunft
Mehrlagenstahl hat herkömmlichem Stahl einige besondere mechanische Eigenschaften voraus. Der Verbundstoff weist im Vergleich zum derzeit häufig verwendeten monolithischen DP590 Stahl eine höhere Festigkeit und Zähigkeit auf. Da moderne Produktionsprozesse in der Automobilindustrie eine Vielzahl an Produktionsschritten und darunter auch verschiedene Schweißprozesse beinhalten, ist eine gute Schweißbarkeit unerlässlich, wenn Mehrlagenstahl in der Fahrzeugproduktion tatsächlich zum Einsatz kommen soll. In seiner Diplomarbeit hat Johannes Tändl weltweit erstmals eine fehlerfreie Schweißverbindung von 1,2 Millimeter dickem aus 15 Schichten bestehendem rostfreien Stahl erzeugt. Der Versuch gelang mithilfe des innovativen „Friction Stir Welding“ Prozesses. Das sogenannte Rührreibschweißen ist ein Prozess, bei dem zwei Bleche aneinandergepresst und durch Einwirken eines rotierenden Werkzeuges verschweißt werden. Der Jungwissenschaftler nahm in seiner Arbeit auch die mechanische Eigenschaften und die Mikrostruktur des verbundenen Werkstoffes unter die Lupe. Das sensationelle Ergebnis: Der Verbundstoff wies im Vergleich mit modernem DP590 Stahl etwa das fünffache Energieaufnahmevermögen auf. Das macht ihn in puncto Crash-Sicherheit zum Stoff, aus dem die Träume moderner Autohersteller sind. Am Institut für Werkstoffkunde und Schweißtechnik an der TU Graz ist man nun auf der Suche nach einem industriellen Partnerunternehmen, um das Verfahren auch in der Praxis testen zu können.

Diplomarbeit "Friction Stir Welding of Multilayered Steel"
Diverse Veröffentlichungen in Buch, Journalen und auf internationalen Konferenzen.
Betreuer: Assoc.Prof. Dipl.-Ing. Dr.techn. Norbert Enzinger (TU Graz), Prof. Dr. Toshihiko Koseki, Assoc.Prof. Dr. Junya Inoue (The University of Tokyo)

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