Das Rotationsreibschweißen

Das Rotationsreibschweißen ist ein stabiles Verfahren, in dem ein Fügeteil mit hoher Geschwindigkeit gedreht und gegen ein zweites Fügeteil gepresst wird, das stationär gehalten wird. Die durch diesen Prozess entstehende Reibung erhitzt die Teile und fügt diese so zusammen.

Vorteile Und Nutzen

Das Rotationsreibschweißen ist eine durchaus flexible Option für verschiedene Fügeanwendungen unterschiedlicher Komplexität. Wir sin ein einziges Unternehmen, das alle drei verfügbaren Verfahren anbietet: Schwungrad- und Direktantrieb- und Hybridreibschweißen. Hier ein paar Argumente, die Ihnen vielleicht helfen können:

  • Unschlagbare Schweißkapazitäten
    Mit dem Rotationsreibschweißen werden die Kontaktflächen beider Fügeteile miteinander vollflächig verbunden: Zum Beispiel bei Herstellung der Umfangsnähte an Außen- oder Innendurchmesser einer Rohrleitung für Verbindungen höchster (geschmiedeten) Qualität. Die Beschaffenheit der in dieser Weise hergestellten Schweißnähte ist eindeutig besser als bei anderen gängigen Schweißtechniken, wie MIG- oder WIG-Schweißen. Diese Technik ermöglicht Herstellung festerer und stabilerer Verbindungen sowie erzielt höhere Flexibilität in Bezug auf das Design der Fügeteile.

  • So wenig Vorbereitung wie möglich
    Die Kontaktflächen der Fügeteile bedürfen vor dem Rotationsschweißverfahren nur minimaler Vorbereitung. Maschinell bearbeitete, sägeraue und sogar geschnittene Oberflächen können direkt verschweißt werden. Während des Schweißvorgangs entsteht nur eine schmale Wärmeeinflußzone, so wird die Beschaffenheit des restlichen Teils weniger belastet – die Verbindung, die entsteht, ist effektiv und fest.

  • Umweltfreundlich und energieeffizient
    Das Rotationsreibschweißen ist ein durchaus umweltfreundliches Fertigungsverfahren, bei dem keine Zusatzstoffe, Flussmittel, Füllstoffe oder Schutzgase verbraucht werden. Noch mehr: Es gibt keine Schweißspritzer. Der Prozess ist energetisch auch effizient und verbraucht am wenigsten Energie unter allen Schweißprozessen.

  • Material und Leistung
    Das Rotationsreibschweißen verbraucht weniger Rohstoffe, um den selben Moment und die Müdigkeitsparameter der konventionellen Teile zu erzielen, weil eine Reibschweißnaht wesentlich stärker als andere herkömmliche Schweißnähte ist. Dadurch können Kosten in Bezug auf den Materialbeschaffung sowie maschinelle Nacharbeit für die Entfernung der Überreste wesentlich reduziert werden.

  • Kürzere Taktzeiten
    Die Schweißtaktzeit kann reduziert werden: Das bedeutet, dass mehr Teile innerhalb kürzerer Zeit gefügt werden können. Der Reibschweißprozess ist deutlich schneller als die herkömmlichen Schweißverfahren. Einige Reibschweißnähte lassen sich wörtlich in einigen Sekunden herstellen.

  • Weniger Vorrat für neue Produktfamilien
    Der aufwändige Vorrat an geschmiedeten Produktfamilien kann einfach mit weniger teuren reibgeschweißten Teilen ersetzt werden. Einzelne Schmiedeteile können mit günstigeren und häufiger gelagerten, typischen Teilen, wie Rohre, Platten, Stangenmaterial ersetzt werden, um die gesamte Produktpalette mit allen Größen abzudecken. Für mehr Details schauen Sie sich als Beispiel eine hydraulische Kolbenstange hier an.

  • Maschinell gesteuerter Prozess
    Der maschinell gesteuerte Reibschweißprozess läuft gleichmäßig und wiederholbar ab, schließt menschliches Versagen und Fehler aus und sorgt für eine gleichbleibende Qualität der Schweißnaht, die von der Qualifikation des Bedieners weitgehend unabhängig bleibt. Die Prozessparameter können einfach überwacht, kontrolliert, wiederholt und gesteuert werden, sie können in Echtzeit oder statistisch ausgewertet werden.

  • Unterschiedliche Materialien fügen, um die Materialkosten zu reduzieren
    Mit der bewährten Reibschweißtechnik können unterschiedliche Metalle miteinander kombiniert und verschweißt werden, die sonst als nicht schweißbar gelten, wie Aluminium und Stahl, Kupfer und Aluminium, Titan und Kupfer, Nickellegierungen und Stahl. So sind gewaltige Kosteneinsparungen möglich, weil Entwicklung von Teilen aus verschiedenen Materialien möglich ist, wo die teuren Rohstoffe nur exakt an den notwendigen Stellen verbaut und verwendet werden. In den Industriebranchen wie Automobilindustrie und Luftfahrt werden solche reibgeschweißte Materialkombinationen oft verwendet, um das Gewicht von Teilen für bestimmte Anwendungen zu reduzieren.

Prozessübersicht

Das Reibschweißen ist eigentlich vielmehr ein Schmiedevorgang als ein Schweißprozess. Durch Einsatz der Presskraft sowie durch Drehbewegung in dem Rotationsreibschweißen werden zwei Fügeteile miteinander fest gefügt und verbunden. Die wichtigsten Aspekte dieses Prozesses umfassen:

  • 1Ein Fügeteil wird an einer Stelle fest gehalten, bleibt so fixiert, während das andere Fügeteil schnell rotiert.
  • 2Zwei Fügeteile werden durch die Krafteinwirkung zusammengepresst.
  • 3Die eingesetzte Presskraft und die Drehbewegung erzeugen hohe Reibung an den Kontaktflächen.
  • 4Diese Reibung erzeugt Wärme. Im Endeffekt erhitzt die Reibung die beiden Kontaktflächen und das Material staucht (Bindung der beiden Teile beginnt).
  • 5Das Rotationsreibschweißen ist fertig, wenn das eine Fügeteil aufhört, sich zu drehen und das Stauchen endet. Im Endergebnis entsteht eine 100%-ig vollflächige Verbindung mit einer geschmiedeten Nahtqualität.