RÜHRREIBSCHWEIßEN
FRICTION STIR WELDING (FSW)
Rührreibschweißen – das Verfahren
Beim Rührreibschweißen (englisch: Friction Stir Welding, kurz FSW) handelt es sich um ein Schweißverfahren ohne Zusatzwerkstoffe. Das verschleißfeste FSW-Werkzeug besteht aus einem speziell geformten Pin und einer Schulter. Der Pin wird mit entsprechender Krafteinwirkung in den Fügespalt der zu verschweißenden Werkstücke gedrückt. Durch die dabei entstehende Reibungswärme wird der Werkstoff erhitzt und plastifiziert, d.h. er wird verformbar und fließfähig. Ohne den Schmelzpunkt zu erreichen vermischt sich das Material um den rotierenden Pin, wird verdichtet und bildet beim Abkühlen eine homogene Verbindung.
Anwendungen
Rührreibschweißen eignet sich dank seiner mechanischen Eigenschaften sehr gut für den Einsatz im Leichtbau, vor allem in der Schienenindustrie, Luft- und Raumfahrt, Fahrzeugindustrie, Schifffahrt und im Anlagenbau. Dank jahrelanger Erfahrung bietet HAGE für alle Branchen die passende Lösung.
Vorteile des
Rührreibschweißen
- Hohe Schweißgeschwindigkeiten
- Vollautomatische Prozessüberwachung und –regulierung
- Hohe Nahtfestigkeit
- Kaum Schweißverzug dank geringer Wärmeeinbringung
- Hohe Reproduzierbarkeit
- Keine Zusatzwerkstoffe oder Schutzgas erforderlich
- Einfacher Prozess
- Mischverbindungen möglich
Der HAGE FSW Prozess
1
HAGE
Beratung
Langjährige Erfahrung
Auf kundenspezifische Anforderungen abgestimmte Lösungen:
- Hochsteifes Maschinenkonzept
- Optimale Werkstückgeometrien
- Geeignetes Spannkonzept
- Ermittlung von Prozessparametern und ‑zeiten
- FSW Norm DIN EN ISO 25239 Teil 1–5
KUNDE
Beratung
- Optimiertes Design des Bauteils/Werkstücks
- Auswahl geeigneter Verfahren, Möglichkeiten und Alternativen
- Ermittlung der Fertigungsparameter
- Erarbeitung von Konzepten
2
HAGE
Voruntersuchungen
- Voruntersuchungen im HAGE Kompetenzzentrum
- Positions- und kraftgeregelte Schweißversuche
- Geometrie-Untersuchungen
- Prozess- und Parameterstudien
- Ausarbeitung von Spannkonzepten
- Herstellung von Erstmustern
KUNDE
Möglichkeiten
- Erhebung der Machbarkeit
- Produktion von Musterteilen
- Ausführungsrichtlinien
- Kosten-Nutzen-Analyse
3
HAGE
Sondermaschinenbau
- Ausarbeitung von Anlagenkonzepten
- Flexible Fertigungslinien für Ein- und Mehrzweck FSW Bearbeitung
- Spannvorrichtung (halb- oder vollautomatisch)
KUNDE
Integration
- Erhebung der nötigen Infrastruktur (Platz, Energiebedarf, etc.)
- Festlegung der Schnittstellen und Systemintegration
4
HAGE
Prozessentwicklung
- FSW Parameterstudien im HAGE Kompetenzzentrum
- FSW Werkzeugentwicklung
- Prozessstabilität und -optimierung
- Kraftanalysen
- Durchführung von Studien (z. B. RPT, Bobbin Tool)
KUNDE
Anlaufphase
- Aufbau von Technologiewissen/Erfahrungswerten
- Ausbildung, Zertifizierung der Mitarbeiter
- Erstellen der Verfahrensanweisungen
5
HAGE
Prozessoptimierung
- Reduktion der Zykluszeiten
- Erhöhung der Schweißgeschwindigkeit
- Erhöhung der Werkzeuglebensdauer
- Prozesszertifikate
- Bedienerschulungen
6
HAGE
Prozessüberwachung
- Echtzeit-Prozessüberwachung
- Messprozessparameter bis 100 kHz (Kraft, Drehmoment, Position, Geschwindigkeit etc.)
- Analyse von Schweißfehlern
- Echtzeitkommunikation mit der Maschinensteuerung
- 3-D-Geometriescan der Schweißnaht
KUNDE
(Serien)Produktion
- Systematische Erhöhung der Prozessstabilität
- Dokumentation und Überwachung des Prozesses
- Maschinenschutz
- Optimierung des Bauteils und des FSW Prozesses