Rotationsreibschweißen lohnt bisher nur in der Serienfertigung. Eine neue Simulation macht die Bestimmung der Prozessparameter günstiger, ein Regelmechanismus erlaubt Verschweißen in einer Drehlage.
Das schwungradgetriebene Rotationsreibschweißen gehört zu den Pressschweißverfahren. Eine besondere Eigenschaft ist die Möglichkeit, unterschiedliche Werkstoffe miteinander zu verbinden. Die Halbzeuge werden in der Maschine eingespannt und axial aufeinander zu bewegt. Ein Bauteil führt dabei, angetrieben durch das Schwungmassenwerk, eine Rotationsbewegung aus. Treten die Bauteile in Kontakt miteinander, wird die Rotationsenergie in Wärme umgesetzt.
Das Rotationsreibschweißen ist ein Verfahren, das meist nur bei Serienfertigungen eingesetzt wird. Grund: Die Prozessparameter müssen empirisch ermittelt werden.
Mit diesem Projekt soll das Reibschweißen genauer untersucht werden, um den Prozess in einer Simulation abzubilden und so die bisher anfänglich notwendigen Versuche zu reduzieren und Kosten zu sparen. Im Weiteren ist geplant, einen Regelmechanismus zu entwickeln, der es erlaubt, die Bauteile in einer zueinander exakten Drehlage zu verschweißen. Die Folgen des Regeleingriffs sollen mittels Simulation abgebildet werden.
Um die Modelle zu verifizieren und die gesamte Simulation zu validieren, werden Daten aus Schweißversuchen benötigt. Bei diesen Daten werden sehr hohe Anforderungen an zeitliche Auflösung und Messgenauigkeit gestellt. Da diese mit normalen Produktionsmaschinen nicht erfüllt werden können, wird zu Beginn des Projekts im Frühjahr 2008 am Institut für Werkzeugmaschinen und Betriebswissenschaften (iwb) eine Forschungs-Reibschweißanlage in Betrieb genommen, die speziell für diese Anforderungen konzipiert worden ist.
