Mit der Ankündigung von Airbus zur Einführung des Rührreibschweißens (Friction Stir Welding - FSW) in die Fertigung der Modelreihe A350 hat das Verfahren an Aktualität gewonnen. Im Vorfeld wurden in Partnerschaft mit der GKSS-Forschungszentrum Geesthacht, (DE), die Randbedingungen analysiert. Das FSW wurde 1991 bei TWI (The Welding Institute, Cambridge), (GB), zum Fügen von Al und Al-Legierungen entwickelt und ist weltweit durch Patente geschützt. Die beim Reibschweißen erforderliche Reibungswärme und der notwendige Druck im Fügebereich werden beim FSW durch ein Werkzeug erzeugt, das aus einem Stift besteht, der unter einer kreisförmigen Stirnfläche (Schulter) angeordnet ist. Das Werkzeug rotiert um die eigene Längsachse und wird langsam in den Stoß zwischen 2 Blechen bzw. in den Fügebereich bei Überlappschweißungen eingebracht, bis die Schulter auf dem Material aufsitzt. Die Schulter erzeugt durch Reibung die notwendige Prozesswärme. Ist eine ausreichende Plastifizierung des Materials erreicht, wird das Werkzeug entlang des Fügespalts geführt. Dadurch wird das plastifizierte Material durch den rotierenden Stift zu seiner Rückseite transportiert und durch den Druck der Schulter und die Profilierung des Stiftes konsolidiert und damit gefügt. Im Projekt EMFASIS wurden Stumpfstoßverbindungen in unterschiedlichen Al-Legierungen (2024, 6013, AlMgSi) mittels FSW gefügt. Um den Fluss der Al-Legierung beobachten zu können, wurden ein profilloser Stift mit konischer Geometrie (A), ein konischer Stift mit einem Gewinde (B) sowie ein konischer Stift mit einem Gewinde und 3 zusätzlichen Abflachungen (C) konzipiert. Um diesen Vorgang mittels eines Röntgen-Microcomputer-Tomografen beobachten zu können, wurde Ti-Pulver als Marker-Material in die Fügezone eingebracht. Das Marker-Material strömt in unmittelbarer Nähe des Werkzeugs in vertikaler Richtung und kehrt hinter dem Werkzeug wieder in die Ausgangshöhe zurück. Das Marker-Material an der rechten Seite der Verbindung wird um das Werkzeug herum transportiert und etwas verstreut an der gleichen Seite abgelagert. Deutliche Unterschiede wurden in der Verteilung des Marker-Materials durch Stift B und Stift C festgestellt. Auch war die Verteilung in der voreilenden Seite und der nacheilenden Seite der FSW-Naht unterschiedlich. Der größte Unterschied in der Dichte des Marker-Materials trat bei Stift B auf. Die metallurgischen Reaktionen in der Fügezone werden maßgeblich durch die von den Stiften verursachten mechanischen Verformungen bestimmt.


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    Titel :

    Bei Airbus ein Thema: Rührreibschweissen


    Erschienen in:

    SMM Schweizer Maschinenmarkt ; 107 , 25/26 ; 46-50


    Erscheinungsdatum :

    2006


    Format / Umfang :

    3 Seiten, 6 Bilder



    Medientyp :

    Aufsatz (Zeitschrift)


    Format :

    Print


    Sprache :

    Deutsch




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