SLV – Schweißtechnische Lehr- und Versuchsanstalten
Rührreibschweißen an 25mm dicken Aluminiumblechen mit einer Schweißanlage vom Typ ESAB Legio 3UT
In diesem Projekt ging es darum, den Arbeitsbereich der im Hause befindlichen Rührreibschweißanlage in Bezug auf die maximal schweißbare Blechdicke am Aluminiumwerkstoff AW-6082 auszutesten. Grund dafür war der Auftrag einer Universität, eine Rührreib-Schweißverbindung an 30 mm dicken Aluminiumblechen (AW-6082) mit einer Einschweißtiefe von 25 mm herzustellen.
Der vom Hersteller (ESAB) angegebene Arbeitsbereich der Rührreibschweißanlage ist bei Aluminium auf maximal 10 mm Blechdicke begrenzt. Um die gewünschte Einschweißtiefe von 25 mm zu erreichen, war besondere Sorgfalt bei der Gestaltung des Werkzeuges nötig. Als problematisch erwiesen sich dabei weniger die aufzubringenden Axial- und Vorschubkräfte, als viel mehr das Drehmoment der Arbeitsspindel. Deshalb wurde der Durchmesser der Werkzeugschulter möglichst klein gehalten, wodurch auch der Durchmesser des Rührstiftes stark begrenzt war.
Es entstand ein Werkzeug, dessen Rührstift (Pin) bei einer Länge von 25 mm einen Durchmesser von nur 15 mm an der Schulter besitzt. Wichtig war es, die benötigte Wärme möglichst gleichmäßig über die gesamte Nahttiefe einzubringen und für einen effektiven Werkstofftransport zu sorgen. Dazu bedurfte es einiger Änderungen an Werkzeugkontur und -profilierung. Am Ende des Prozesses stand ein Werkzeug, mit dem sich die geforderte Einschweißtiefe erfolgreich an den Probeblechen realisieren ließ. Zu beachten ist, dass sich aufgrund der stark reduzierten Schweißgeschwindigkeit nicht die Festigkeitswerte des Grundwerkstoffes erreichen ließen.
Des Weiteren waren unsere Probebleche vergleichsweise klein (ca. 250 mm x 500 mm), wodurch die Wärmeabfuhr etwas begrenzt war, was den benötigten Kräften und Momenten zu Gute kam.