Rührreibpunktschweissen (FSSW)

Rührreibpunktschweissen (FSSW)

Punktschweißtechnik für artgleiche und artfremde Werkstoffe

FSSW – Funktionsprinzip

Das Rührreibpunktschweißen (FSSW) ist eine Variante des Rührreibschweißens. Dabei wird ein rotierendes Werkzeug mit hoher Kraft in die Oberseite zweier Bleche gedrückt, die im Überlappstoß aufeinanderliegen. Durch die Reibungswärme und den hohen Druck plastifiziert sich das Material, so dass die Spitze des Stifts in die Fügezone zwischen den beiden Blechen eintaucht. Die Schulter des Werkzeugs übt dabei einen hohen Schmiededruck aus, wodurch sich die Bauteile metallurgisch miteinander verbinden, ohne zu schmelzen. Das Werkzeug wird dabei meist nur in z-Richtung in die Bleche eingetaucht, bis die Schulter Kontakt mit der Oberfläche des obersten Blechs hat. Nach einer kurzen Verweilzeit wird das Werkzeug wieder aus den Werkstücken herausgezogen, so dass ein Schweißpunkt annähernd erzeugt werden kann.

Das Rührreibpunktschweißen wird meist mit einer Konsole oder einem Roboter durchgeführt.

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FSSW-Anwendungen

  • Autotüren, Heckklappen, Dachbleche
  • Gewalzte Aluminiumbleche auf Strangpressprofile
  • Polverbinder zwischen Pluspol (Aluminium) und Minuspol (Kupfer) für Batterien
  • Hochdynamisch belastete crashrelevante Bauteile
  • Aluminium-Stahl-Verbindungen im automobilen Leichtbau
  • Stahl-Seitenaufprallschutz in Aluminiumtüren
  • Aluminiumlaschen an Guss- oder Schmiedeteilen
  • Strangpressprofile aus Aluminium auf Stahlrohren im Busbau
  • Verbindungen aus hochlegiertem Chrom-Nickel-Stahl im Überlapp
electron-microscopical view on Al-Fe interface
Elektronenmikroskopische Ansicht der Al-Fe-Grenzfläche

Die Vorteile des Rührreibpunktschweißens

  • Hohe Verbindungsfestigkeit
    FSSW erzeugt Schweißnähte mit hervorragenden mechanischen Eigenschaften, da keine Verfestigung stattfindet und eine geschmiedete, feinkörnige Mikrostruktur vorliegt.
  • Hervorragendes Ermüdungsverhalten
    FSSW erzeugt eine feinkörnige geschmiedete Mikrostruktur in der Verbindungslinie, die zu hervorragenden Ermüdungsfestigkeiten führt.
  • Verbindung unterschiedlicher Materialien
    FSSW kann aufgrund der geringen Wärmezufuhr und der hohen Kraftwirkung unterschiedliche Materialien verbinden, darunter verschiedene Aluminiumlegierungen, wie geschmiedetes Aluminium mit Aluminiumguss oder Aluminium mit Stahl oder Kupfer und sogar moderne Verbundwerkstoffe.
  • Hohe elektrische Leitfähigkeit
    FSSW erzeugt Schweißnähte mit hoher elektrischer Leitfähigkeit.
  • Umweltfreundlich
    FSSW erzeugt keine Dämpfe, Gase oder Strahlung; kein Schutzgas, kein zusätzliches Material oder Vorbereitung der Verbindungskanten erforderlich.
  • Automatisierung
    einfach zu automatisieren und zu überwachen, da es sich um einen mechanischen Mischprozess handelt.

SCHWEISSBARE KOMPONENTEN

  • Autotüren, Heckklappen, Dachbleche
  • Gewalzte Aluminiumbleche auf Strangpressprofilen
  • Polverbinder zwischen Pluspol (Aluminium) und Minuspol (Kupfer) für Batterien
  • Hochdynamisch belastete crashrelevante Bauteile
  • Aluminium-Stahl-Verbindungen im automobilen Leichtbau
  • Stahl-Seitenaufprallschutz in Aluminiumtüren
  • Aluminiumlaschen an Guss- oder Schmiedeteilen
  • Strangpressprofile aus Aluminium auf Stahlrohren
  • Verbindungen aus hochlegiertem Chrom-Nickel-Stahl im Überlapp

Schweißbare Materialien

  • Aluminium aus allen Legierungsgruppen und Herstellungsverfahren
  • Aluminium / Kupfer
  • Aluminium / Stahl
  • Aluminium / Magnesium
  • Kupfer / Stahl
  • Thermoplaste

Anwendungen für FSSW

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Elektromobilität

HV-Wechselrichtergehäuse, elektronisches Motorgehäuse und EV/PHEV-Batteriefächer
Mehr zur E-Mobilität
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Ladesysteme

Flache Sammelschienen und heterogene Verbinder (Aluminium-Kupfer)
Mehr zu Ladesystemen / Stromschienen
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FÜR FSW PROTOTYPENPRODUKTION UND MASCHINEN

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