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Rührreibschweißen Fügen mittels Reibung und Druck

Redakteur: Dipl.-Ing. Dorothee Quitter

Für das Schweißen von Aluminium-Gussteilen hat Grenzebach produktivitätssteigernde Rührreibschweiß-Anlagen mit spezieller Werkzeugtechnologie entwickelt.

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Beim Rührreibschweißen erzeugt ein drehender Reibstift durch Reibung und Druck an der Nahtstelle die benötigte Prozesswärme. Der Werkstoff wird durch die eingebrachte Wärme plastisch verformbar und durch die Rotation des Werkzeugs entlang der Nahtstelle verrührt.
Beim Rührreibschweißen erzeugt ein drehender Reibstift durch Reibung und Druck an der Nahtstelle die benötigte Prozesswärme. Der Werkstoff wird durch die eingebrachte Wärme plastisch verformbar und durch die Rotation des Werkzeugs entlang der Nahtstelle verrührt.
(Bild: Grenzebach)

Beim so genannten Autogipfel in Berlin Anfang November bekräftigten Politik, Verbände und Industrie ihr Engagement für Elektromobilität. Neue Mobilitätskonzepte wie das Fahren mit grünem Strom schlagen direkt auf die Arbeit mit Gussteilen durch. „Die Nachfrage zum Schweißen von Gusskomponenten für die Automobilbranche steigt – etwa beim Herstellen von Batteriewannen oder Wärmetauschern für Elektro-Fahrzeuge. Hier kann unser Rührreibschweiß-Verfahren besonders punkten“, sagt Sahin Sünger, Produktmanager Rührreibschweißen bei Grenzebach. Häufig geht es dabei um die Arbeit mit porenbehaftetem Guss mit unebener Oberfläche, welcher mit konventionellen Schweißtechniken nur schwer zu verarbeiten ist. Gerade hier kann das Rührreibschweißen (Englisch: Friction Stir Welding, kurz FSW) seine Stärken ausspielen. Ein rotierendes Werkzeug erzeugt durch Reibung und Druck an der Nahtstelle die benötigte Prozesswärme. Der Werkstoff wird durch die eingebrachte Wärme plastisch verformbar und durch die Rotation des Werkzeugs entlang der Nahtstelle verrührt.

Maßhaltiges Rührreibschweißen

Die FSW-Technologie sorgt für langzeitbeständige, feste, medien- und druckdichte Verbindungen. Beim Rührreibschweißen, einem Schweißverfahren, das ohne Schmelze auskommt, entstehen keinerlei Poren und Heißrisse. Genau diese Effekte sind es, die beim konventionellen Schmelzschweißen oft zu Undichtigkeiten führen. Die Werkzeugtechnologie Dyna Stir von Grenzebach ermöglicht im Vergleich zu konventionellen Reibwerkzeugen eine Reduktion der Prozesskräfte um bis zu 50 % und so eine schonende Bauteilbearbeitung. Dadurch ist der Wärmeeintrag in das Bauteil geringer und es entsteht weniger Verzug, so dass als Ergebnis die Bauteile maßhaltig bleiben.

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Grenzebach bietet skalierbare Lösungen für die Serienfertigung im Bereich FSW. So stehen mit den Doppelspindel-FSW-Portalanlagen der D-DSM-Serie zwei unabhängig operierende Schweißköpfe zur Verfügung. „Mit dieser Innovation können Hersteller die effektive Taktzeit weiter reduzieren. Neben Dynamik und Schweißgeschwindigkeit spielen für Zykluszeit und Wirtschaftlichkeit das rasche Be- und Entladen der Maschine mit Bauteilen eine große Rolle. In diesem Bereich verfügen unsere Experten über große Erfahrung aus zahlreichen Projekten“, merkt Sahin Sünger an.

Aluminium weiter im Aufwind

Immer häufiger ergänzt das FSW-Verfahren die Gießerei-Technologie, was auch an dem Werkstofftrend von Stahl hin zu Aluminium liegt. Automobilbranche und Luftfahrt-Sektor setzen auf leichtere Bauteile, im Maschinenbau hält Aluminium mechanisch belastenden Aufgaben Stand. „Die Menge an verarbeitetem Aluminium in Fahrzeugkarosserien steigt von Jahr zu Jahr. Gerade in der Automobilbranche ist derzeit alles im Umbruch. Daher unterstützen wir unsere Kunden bei dem Einsatz der FSW-Technologie und der Entwicklung neuer Produkte mit Beratungsleistungen und Musterschweißungen“, so Sünger.

Bearbeitung von Druckgussteilen

Grenzebach ist zudem Partner für die effiziente Fertigung von qualitativ hochwertigen Druckgussteilen. Das Unternehmen arbeitet mit zahlreichen Gießereien zusammen und kann so in der Lieferkette auf Produkte aus verschiedenen Gießverfahren zugreifen. Fräsen, Drehen, Bohren: Als Dienstleister übernimmt Grenzebach sämtliche Bearbeitungsschritte für Gussteile. Im Bearbeitungszentrum am Standort in Jiashan, China, steht ein kompletter CNC- und Mehrachs-Maschinenpark zur Verfügung. In der Oberflächenbehandlung werden sämtliche Lackierverfahren für Gussteile eingesetzt. Die Grenzebach Maschinenbau GmbH bearbeitet so mehr als 10.000 t Guss pro Jahr.

Euroguss 2020: Halle 8, Stand 331

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