Neues Schweißverfahren

Science

Reibquetschschweißen ermöglicht die Herstellung von Schweißverbindungen durch Druck und Reibung in einem schnellen und kostengünstigen Prozess, bevorzugt für Werkstücke in Blech- Draht- oder Bandform.

13. Oktober 2015

Durch ein rotierendes Reibelement in Form einer Scheibe oder eines Stabes werden beim Reibquetschschweißen (RQS) unter Druck und Reibung sowohl das Werkstück als auch das mögliche Zusatzmaterial plastifiziert und zu einer Schweißverbindung verquetscht. Das RQS eignet sich für Blechbänder, Blechrohre (Längs- und Rundnähte), den Karosserie- und Anlagenbau, Dünnblechkonstruktionen, zum Verschweißen unterschiedlicher Materialien, wie Aluminium mit Stahl oder Kupfer, und zum Auftragschweißen von Bändern. Man unterscheidet drei Verfahrensvarianten:

- RQS mit gebördelten Blechen

- RQS mit Zusatzdraht 

- RQS Überlappverbindung

Gegenüber konventionellen, rein thermischen Schweißverfahren hat das Reibquetschschweißen einige Vorteile. Die Forscher von der Hochschule Kempten unter der Leitung von Prof. Dr. Paul Schindele sehen sowohl Kosten- wie auch Zeitvorteile:

- kein Zusatz notwendig wie Schutzgas oder hochveredelter Schweißdraht 

- keine Überlappung notwendig, somit Materialeinsparung und Gewichtseinsparung 

-Energieeinsparungen, kein Erwärmen bis zur Schmelztemperatur nötig 

- hohe Schweißgeschwindigkeiten erreichbar 

- keine zusätzliche Nachbearbeitung wegen Schweißspritzern nötig 

- kein Schutz vor Lichtbogen- oder Laserstrahlung notwendig

Ferner ist das Reibquetschschweißen sehr flexibel einsetzbar: 

- für viele, auch schwer schweißbare Werkstoffe wie Buntmetalle und Metallkombinationen

- Zwangslagen schweißbar, da kein flüssiges Schmelzbad vorhanden

- punktförmige Verbindungen oder Steppnähte herstellbar 

- durch Mehrlagentechnik dickere Materialien verschweißbar

Last, not least: Man erwartet auch eine bessere Qualität der Schweißverbindung durch das Reibquetschschweißen:

- Nähte mit geringer Wärmeeinflusszone erzeugbar

- Umformgefüge in der Schweißnaht

- I-Stoßverbindung mit günstigerem Kraftfluss möglich

- glatte Nahtoberfläche auf Nahtrückseite herstellbar 

-  Dichtnähte ohne Gefahr von Spaltkorrosion erzeugbar 

- Oxidschichten an Werkstückoberfläche werden entfernt

- mit Zusatzwerkstoff gezielter Ausgleich von Fertigungstoleranzen und Nahtüberhöhungen möglich

Die bisher erzielten Schweißgeschwindigkeiten:

- Stahlbleche bis 4 m/min

- Aluminiumbleche bis 2,5 m/min

- Edelstahlbleche bis 1 m/min

- Kupferbleche bis 10 m/min 

- Aluminium- Kupfer-Verbindungen bis 2,5 m/min

Erschienen in Ausgabe: 06/2015