Reibpunktschweißen von Überlappverbindungen an Aluminiumknet- und -gusslegierungen im Vergleich

Das Reibpunktschweißen (RPS) ist ein neues Fügeverfahren mit geringer Wärmebeeinflussung für Überlappverbindungen, als Alternative und als Anwendungserweiterung zum Widerstandspunktschweißen oder zum mechanischen Fügen von Aluminiumwerkstoffen.

Für Knet-, Guss- und PM-Aluminiumwerkstoffe unterschiedlicher Blechdicke und Oberflächenbeschaffenheit wurden die prozesstechnischen Abläufe untersucht, optimiert und die erzielbaren Verbindungseigenschaften ermittelt. Für Werkstoffkombinationen (Bild 1) oder Blechdickenvariationen, auch Dreiblechverbindungen, ist kein Werkzeugwechsel erforderlich, sondern nur ein geänderter Schweißprogrammablauf. Bezüglich der Festigkeitskennwerte schneidet das Reibpunktschweißen im Vergleich zum Widerstandsschweißen und dem Clinchen gut ab (erhöhte Scher- und Kopfzugkräfte, vergleichbare Schwingfestigkeit).

Mit den Untersuchungsergebnissen lässt sich eine deutliche Steigerung der Qualität, der Produktivität und der Wirtschaftlichkeit für ein erweitertes Anwendungsspektrum beim Punktschweißen realisieren, insbesondere für Al-Legierungen mit eingeschränkter Eignung zum Schmelzschweißen bzw. Kaltumformen, oder bei sehr unterschiedlichen Blechdicken. Die mobile Ausführung der RPS-Anlage als C-Zange ermöglicht einen flexiblen Robotereinsatz.