Реферат на тему:
Das Reibschweissen
Beispiele der Anwendung
Das Fertigungsverfahren Reibschweissen
Das Reibschweissen ist ein Pressschweissverfahren. Die Erwaermung der zu
fuegenden, fest eingespannten Teile erfolgt durch mechanische Reibung.
Sie wird in der Regel durch eine Bewegung zwischen einem rotierenden und
einem feststehenden Fuegeteil erzeugt, welche unter Kraft ohne
Zusatzwerkstoff zusammengefuehrt werden. Es entsteht ein fuer das
Verfahren typischer Schweisswulst. Nach ausreichender Waermeeinbringung
wird die Relativbewegung aufgehoben.
Das Verfahren ist seit ueber 30 Jahren in der automatisierten
Schweisstechnik etabliert und erobert sich immer neue Anwendungsgebiete,
u.a. aufgrund steigender Anforderungen an die Werkstoff- und
Fuegetechnik in der Produktion.
Herausragend ist die Moeglichkeit neben artgleichen und artaehnlichen
Werkstoffen auch Werkstoffkombinationen unter Serienbedingungen zu
fuegen; Werkstoffe mit sehr unterschiedlichen physikalischen
Eigenschaften wie z.B. Stahl mit Aluminium.
Hier einige Beispiele, welch unterschiedliche Materialien
kombiniert werden koennen
Noch interessanter als die Moeglichkeiten zum Verbinden verschiedener
Stahlwerkstoffe sind die Kombinationsmoeglichkeiten verschiedener
Nichteisenwerkstoffe untereinander bzw. mit Stahl.
In der Vakuumtechnik kommen hierbei in erster Linie
Aluminium-Stahl-Verbindungen zum Einsatz. Des weiteren werden auch
Stahl-Kupfer- Verbindungen fuer Druckgusskolben und Aluminium-Kupfer-
Verbindungen fuer die Elektroindustrie durch Reibschweissen hergestellt.
Die Liste der Werkstoffe, die im Reibschweissverfahren miteinander
verbunden werden ist beliebig fortsetzbar:
Angefangen von Aluminium, ueber Blei, Hartmetall, Magnesium,
Nickelbasislegierungen und Wolfram bis hin zu Zirkonoxid.
Die Moeglichkeiten des Reibschweissens sind aber in Bezug auf das
Verbinden verschiedener Werkstoffe mit Sicherheit noch nicht ausgereizt
Verschieden Aluminium-
Keramik-Verbindungen
Fertigungsverfahren
Das Reibschweissen ist fuer gute Verbindungseigenschaften bei
artgleichen und artfremden Werkstoffkombinationen bekannt. Zum Teil gibt
es kein qualitativ und wirtschaftlich vergleichbares Fuegeverfahren.
Insbesondere neuentwickelte Sonderwerkstoffe koennen erst wirtschaftlich
zum Einsatz kommen, wenn sie mit billigeren artfremden
Traegerwerkstoffen als Werkstoffkombination gefuegt werden koennen.
Rotationsreibschweissen:
Beim bisher ueberwiegend angewandten Rotationsreibschweissen ist das
Bauteilspektrum auf rotationssymmetrische Schweissquerschnitte begrenzt
sowie auf eine zentrierte Schwerpunktlage des drehenden Teils.
Ausserdem kann nur ein Teil je Schweissvorgang gefuegt werden.
Auf einer Reibschweissmaschine wird eines der zu verbindenden
Werkstuecke in Drehung versetzt und dann gegen das stehende Teil
gedrueckt.
Durch die starke Reibung erwaermen sich die Beruehrungsflaechen sehr
schnell. Sobald der Werkstoff plastisch ist, wird das drehende Teil
gestoppt.
Mit einer zusaetzlichen Stauchkraft werden beide Teile zusammengedrueckt
und somit Verschweisst.
Linearreibschweissen:
Beim Linearreibschweissen wird das Bauteilspektrum auf eine Vielzahl
neuer Schweissquerschnitte und Geometrien erweitert,
z.B. linienfoermige Querschnitte beim Stumpf-Verbinden artfremder Bleche
oder beim Aufschweissen von Laschen auf Koerper, rechteckige Voll- oder
Hohlquerschnitte (Verschweissen von Gehaeusehaelften oder -deckel), eine
Vielzahl von Standardprofilen (L, U, T, I), aber auch runde Querschnitte
bei exzentrischem Bauteilschwerpunkt (Tankeinfuellstutzen).
Dazu bietet das Linearreibschweissen prinzipiell die Moeglichkeit,
mehrere Schweissungen parallel in einem Arbeitsgang auszufuehren. Damit
laesst sich besonders im Kleinteilebereich die Rentabilitaet deutlich
verbessern.
Von zwei Werkstuecken, die fest eingespannt sind, wird eines in
Schwingung versetzt. Durch einen hydraulischen Zylinder werden die
Werkstuecke an der Schweissstelle miteinander in Kontakt gebracht.
Schwingfrequenz f ~ 140Hz
Schwingweite S ~ 1,8mm
Die lineare Schwingung f, S und die Kraft F1 erzeugen Reibung,
wodurch die Schweissflaechen erwaermt werden.
Die Schwingbewegung wird positioniert in der Mittellage auf- gehoben.
Zugleich erfolgt durch die erhoehte Stauchkraft F2 die Schweissung.
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