Regelung der Temperatur beim Rührreibschweißen

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Michael Friedrich Zäh
• Fachliche Zuordnung: Produktionsautomatisierung und Montagetechnik
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 259355150

Beim Rührreibschweißen werden stoffschlüssige Verbindungen hoher Güte und gut reproduzierbaren Nahteigenschaften erzielt, da die Prozesstemperatur stets unter dem Schmelzpunkt der Bauteilwerkstoffe liegt. Dies hat zu einer schnellen industriellen Verbreitung des Verfahrens beigetragen.Die Temperatur an der Fügestelle kann nicht unmittelbar beeinflusst werden, sondern sie resultiert aus der Kombination der gewählten Schweißparameter, der Werkzeuggeometrie sowie weiteren Randbedingungen. Der Zusammenhang zwischen diesen Einflussgrößen und der Schweißnahttemperatur ist bisher unzureichend erforscht. Insbesondere bei komplexen Schweißaufgaben treten häufig thermische Effekte auf, welche die Bauteiltemperatur im Schweißnahtbereich beeinflussen und sich negativ auf die Schweißnahtqualität auswirken. Daher ist eine gezielte Variation des Wärmeeintrags bei sich verändernden thermischen Randbedingungen ein essentieller Faktor zur Sicherung einer hohen Nahtqualität. Das angestrebte Forschungsvorhaben soll sowohl die Grundlagen für eine derartige Reglung schaffen als auch eine prototypische Umsetzung und Validierung beinhalten. Die Kernpunkte des Vorhabens sind folgende: Entwurf einer Methode zur Erfassung der Schweißnahttemperatur nahezu in Echtzeit, Erarbeiten von Prozessgrundlagen bzgl. des Temperaturprofils in der Fügestelle, Identifikation eines Schweißparametersatzes, welcher maßgeblich die Schweißnahttemperatur beeinflusst, Aufbau einer Temperaturregelung und Nachweis der Funktionalität an charakteristischen Anwendungen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen