Prozessparameter

Der Reibschweißprozess wird durch die Reibschweißparameter und den PID-Regler bestimmt.

Zu den Reibschweißparametern gehören die Kraft, die Drehzahl, der Weg/Verkürzung, die Kraftaufbauzeit und die Prozesszeit. Diese Parameter sind Material-, Fügequerschnitts- und Prozessabschnitssabhänig. Durch die Anpassung der Parameter und den oben genannten Abhängigkeiten lässt sich das Gefüge und die Wärmeeinflusszone beeinflussen um bestmögliche Ergebnisse zu erzielen.

Prozessphasen

Der Reibschweißprozess besteht insgesamt aus 4 Phasen. Diese 4 Phasen definieren sich wie folgt:

Anreiben

Erfolgt mit gegenüber dem Reiben geringen Prozesskräften, dient der Glättung der Oberflächen zueinander, verringert die Bauteilbelastung beim ersten Kontakt, erster Energieeintrag, kann zur Wärmeführung verwendet werden

Reiben

Einbringung der Schweißenergie, Reinigung der Fügeflächen, Gefüge- und Wärmebeinflussende Phase

Stauchen

Erbringung der zur Diffusion beeinflussenden Kräfte welche die Gefügeeigenschaften und damit die Festigkeit bestimmen

Halten

Je nach Schweißaufgabe, hinsichtlich Material- bzw. Materialkombination ist eine Haltephase zum Abschluss von Diffusionsvorgängen und Abkühlung des Materials erforderlich, in welcher keine aktiven Änderungen der Prozessparameter erfolgt.

Fügegeometrien

Prinzipiell können alle Rotationssymmetrischen Bauteile gefügt werden. In einigen Fällen sind Maschinen welche Winkelorientiert abbremsen können erforderlich.

Moderne Reibschweißanlagen bieten diese Funktion, jedoch wird diese Aufgabe mit zunehmendem Querschnitt durch die erhöhten Drehmomente, welche präzise und hohe Bremsmomente erfordert, erschwert.

Material und Materialkombinationen

Es sind eine Vielzahl von Werkstoffen reibschweißbar. In einigen Fällen sind gesonderte Untersuchungen erforderlich bei denen wir Sie sehr gern unterstüzen.

Stahl

alle gängigen Stahlsorten, artgleich und in Kombination

NE-Metall

typische Nichteisenmetalle sind z.B. Kupfer Aluminium,  uvm.

Kombinationen

Stahl – Aluminium , Kupfer – Aluminium , Messing – Kupfer , Keramik (SiN4) – Aluminium 

Qualitätssicherung

Der Reibschweißprozess ist ein sehr robuster, prozessstabiler und zuverlässiger Fügeprozess. Die Qualität der Verbindung bzw. das Inverkehrbringen sicher geschweißter Bauteile lässt sich durch geeignete Maßnahmen sicherstellen.

Folgende Maßnahmen eignen sich unter anderem dafür:

  • Abfahren von Grenzwerten und deren Validierung
  • Überwachung der Eingangszustände z.B. Materialchargen, Oberflächenverschmutzung Materialtemperatur,
  • Aufzeichnung und Überwachung der Prozessparameter wie Kraft, Zeit, Drehzahl und Verkürzung
  • i.O. und n.i.O. Bewertung
  • Sicherstellung des Umgangs mit n.i.O.- Bauteilen z.B. durch Ausschleusung bzw. der klaren Kennzeichnung


Erfahrungen

Unsere Erfahrungen im Bereich Reibschweißen erstrecken sich über fast 20 Jahre. In den Unternehmen InKRAFT GmbH, H&B OMEGA Europa und SYMACON haben wir maßgeblich zum Erfolg des Reibschweißens beigetragen.

So konnten wir an Maschinenentwicklungen, Inbetriebnahmen und Prozessentwicklungen im Bereich von 1 bis 1000kN mitwirken bzw. haben diese aktiv umgesetzt.

Unsere Erfahrungen liegen in folgenden Bereichen

Automotiv

– Sicherheitsbauteil

– Lenkungsbereich

– Getriebebauteile

– Stoßdämpfer

– Antriebswellen

– Aluminium

– Verdichterkolben

– Ventile

– Bremsscheiben

– Turbolader

Werkzeug

– HSS mit 115CrV3

– Hartmetall

– Nickelbasis-legierung


Vacuum

– Aluminiumrohr auf Edelstahlflansch

Armaturen

– Flansch an geschmiedetes Gehäuse


Elektronik

– Messingkabel- schuh an Aluminiumlitzen

– Kupfer + Alu.

– Kuper + Manganin

Triebwerk

– Nickelbasis- legierungen

Verwandte Themen sind folgende:

Reibschweißen

 

Prozessentwicklung

 

Prototypenfertigung

 

Lohnschweißungen