Ressourceneffizienz durch R?hrreibschwei?en

Ressourceneffizienz durch R?hrreibschwei?en

Wie bereits vielfach dargestellt, sind Material- und Energieeffizienz nicht unabh?ngig voneinander zu verstehen. Ein pr?gnantes Beispiel hierf?r ist der Leichtbau. Er erm?glicht durch die Verwendung neuer, bislang nicht f?r diesen Einsatzzweck genutzter oder nutzbarer Materialien Energieeinsparungen durch ein geringeres Gewicht. Ein Beispiel sind hochfeste St?hle, von denen f?r die gleiche Anwendung weniger Material gebraucht wird. Andere bekannte und oft genannte Beispiele sind die Leichtmetalle Aluminium und Magnesium in ihren verschiedenen Legierungen. Besonderes Anwendungspotenzial haben die Kombinationen verschiedener Leichtmetalle in einem Bauteil.

R?hrreibschwei?en als innovatives F?geverfahren

Sch?n und gut und unproblematisch mag man als Laie denken. Aber zur Herstellung solcher sogenannter Hybridstrukturen sind geeignete, belastbare und damit nachhaltige F?geverfahren notwendig. Denn das F?gen mit den ?blicherweise eingesetzten Schmelzschwei?verfahren ist technisch nicht m?glich, setzt es doch gleiche Schmelzbereiche der verschiedenen Werkstoffe voraus. Ein weiteres gro?es Problem in der Praxis ist die oft geringe Verbindungsfestigkeit.

Eine L?sung ist das innovative R?hrreibschwei?verfahren (englischsprachig Friction Stir Welding und abgek?rzt FSW), beispielweise zum F?gen von Aluminiumguss mit Magnesiumgusslegierungen. Es wurde Anfang der 1990er Jahre in England entwickelt und hat sich seit seiner Erfindung schnell als ein besonders leistungsf?higes F?geverfahren erwiesen. Es sei folgend skizziert:

Das R?hrreibschwei?en ist ein sogenanntes Pressschwei?verfahren, bei dem ein zylindrisches Werkzeug verwendet wird. Aus ihm ragt ein profilierter R?hrstift, auch Pin genannt, heraus. Das Werkzeug wird rotierend in den Stumpfsto? der auf einer Unterlage fixierten F?gepartner eingedr?ckt und entlang der F?gelinie gef?hrt. Wesentlicher Unterschied zum Reibschwei?en ist, dass die notwendige Reibungsw?rme zur lokal begrenzten Plastifizierung des Werkstoffbereichs in der F?gezone nicht durch Relativbewegung zwischen den F?geteilen, sondern durch die Reibung der Schulter des Schwei?werkzeugs auf der F?geteiloberfl?che erzeugt wird. Die Geometrie der F?geteile ist daher beim R?hrreibschwei?en weitgehend frei w?hlbar. Weitere wichtige Vorteile des Verfahrens sind, dass keine Zusatzwerkstoffe ben?tigt werden und dass es aufgrund des niedrigen Energiebedarfs und der nicht vorhandenen Rauch- oderDampfentwicklung gut umweltvertr?glich ist.

Das R?hrreibschwei?en wird bereits erfolgreich im Schiff- und Schienenfahrzeugbau sowie in der Luft- und Raumfahrtindustrie eingesetzt. Die F?getemperatur liegt bei artgleichen Verbunden grunds?tzlich bei maximal 80 Prozent der Schmelztemperatur des F?geteilwerkstoffs. Mit dem R?hrreibschwei?en k?nnen insbesondere Werkstoffe gef?gt werden, die als nicht oder nur schwer schmelzschwei?bar gelten.

Vielleicht gibt es ja auch in Ihrer Produktion ein geeignetes Anwendungsfeld!

Interessierte finden [hier] eine gute schematische Darstellung.