Reibschweißmaschinen für Metalle
Definition
Beim Reibschweißen erzeugen Reibschweißmaschinen zwischen den zu verschweißenden Bauteilen eine Relativbewegung in der Schweißebene bei gleichzeitigem Zusammenpressen der Teile. Durch die Reibung der Relativbewegung entsteht die zum Verschweißen der Teile notwendige Wärme. Das Reibschweißen gehört gemäß DIN 1910 zur Verfahrensgruppe Pressverbindungsschweißen und dort zur Untergruppe Schweißen durch Bewegung.
Zu unterscheiden sind Reibschweißmaschinen nach dem zu verschweißenden Werkstoff und nach der Art der Relativbewegung. Es gibt Reibschweißmaschinen sowohl für Metallteile als auch für Kunststoffteile. Am weitesten in der Praxis eingeführt sind Rotations-Reibschweißmaschinen für rotationssymmetrische Teile, bei denen eines der zu verschweißenden Teile gedreht und an die Stirnfläche des feststehenden Teils angepresst wird. Lineare Reibschweißmaschinen, oft als Vibrationsschweißmaschinen bezeichnet, führen eine translatorische Bewegung aus und können auch rechteckige Teile verschweißen. Orbital-Rebschweißmaschinen werden auch als Zirkularschweißmaschinen bezeichnet und führen eine kreisförmige Relativbewegung der zu verschweißenden Teile aus. Eine weitere Verfahrensvariante ist das Reibbolzenschweißen. Reibschweißmaschinen werden als seriennahe Grundtypen oder als Sondermaschinen angeboten.
Funktionsprinzip
Das Prinzip von Reibschweißmaschinen wird nachstehend exemplarisch am Beispiel einer Rotations-Reibschweißmaschine erläutert:
Eine Universal-Reibschweißmaschine ähnelt in Ihrem Aufbau einer Drehmaschine. Die beiden zu verschweißenden Teile werden in zwei gegenüberliegende Backenfutter der Rotations-Reibschweißmaschine eingespannt. Eines der beiden Backenfutter wird von einem Antrieb in Rotation versetzt, das andere Backenfutter wird mit dem enthaltenen Werkstück von einem Pressenzylinder auf einem Linearvorschub gegen das rotierende Teil gepresst. Durch die Reibung erfolgt die Erwärmung an den Schweißflächen. Nach Erreichen der Schweißtemperatur wird der Antrieb gestoppt und die Anpresskraft zum Verschweißen erhöht. Beim Reibschweißen entsteht an der Nahtstelle ein lippenförmiger Schweißwulst der anschließend durch Drehen oder Stanzen zu entfernen ist. Eine Prozessüberwachung erfolgt anhand des zeitlichen Verlaufs von Drehzahl, Anpresskraft und Pressenweg.
Einsatzbereich
Reibschweißmaschinen werden vor allem in der vollautomatischen Serien- und Massenfertigung eingesetzt. Sowohl Metallteile als auch Kunststoffteile können flächig verschweißt werden. Auch das Verschweißen unterschiedlicher Metalle bzw. Kunststoffe miteinander ist möglich. Neben rotationssymmetrischen Teilen können durch neue lineare und orbitale Reibschweißmaschinen auch rechteckige und vieleckige Bauteile gefügt werden. Anwendungen zum Reibschweißen von Metallen finden sich vor allem in der Automobilzulieferindustrie z. B. beim Fügen von Antriebswellen, Kardanwellen, Achsenteilen oder Ventilen.
Herstellerverzeichnis: Reibschweißmaschinen für Metalle
H&B OMEGA Europa GmbH, Sülzetal-Osterweddingen, Deutschland | |
Harms & Wende GmbH & Co. KG, Hamburg, Deutschland | |
Klaus Raiser GmbH, Eberdingen, Deutschland | |
KUKA Systems GmbH, Augsburg, Deutschland |