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Wednesday, September 15, 2021, Saal Essen 12:00 PM INDUSTRIE 4.0 in der Schweißtechnik |
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Aufgleitendes Reibschweißen von Hohlwellen und Rohrbauteilen |
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Marian Winkler / Hochschule Magdeburg-Stendal/Fachbereich IWID/Institut für Maschinenbau, Germany Frank Trommer* / Hochschule Magdeburg-Stendal / IWID, Deutschland David Schmicker/ IFA Technologies GmbH, Deutschland Andreas Krüger/ IFA Technologies GmbH, Deutschland Markus Kreibich/ Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg / IFME, Deutschland |
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Beim konventionellen Rotationsreibschweißen, welches seit über einem halben Jahrhundert in der industriellen Fertigung zum Einsatz kommt, werden standardmäßig zwei Bauteile an ihren Stirnflächen miteinander verschweißt. Eine innovative Verfahrensvariante stellt das aufgleitende Reibschweißen dar, mittels welchem rotationssymmetrische Bauteile an ihren Umfangsflächen verbunden werden können. Im Rahmen eines industriellen Forschungsprojekts wurde ein neues Schweißverfahren entwickelt, welches das aufgleitende Reibschweißen für Hohlwellenteile anwendbar macht und somit die Möglichkeit eröffnet, Welle-Nabe-Verbindungen direkt in radialer Richtung zu fügen. Konkrete Einsatzgebiete liegen im Verbinden von Komponenten des Längs- und Seitenwellenbereiches, wie z.B. Gleichlaufgelenke, Kreuzgelenke, Adapterkomponenten und Flanschbauteile, sofern mindestens eine Komponente eine Hohlwellen-förmige Gestalt besitzt. Auf Grund der hohen Anforderungen an die Positioniergenauigkeit der Schweißteile waren derartige Bauteile des Kraftfahrzeugantriebsstrangs bislang lediglich mit konkurrierenden Verfahren wie dem Laserstrahlschweißen kombinierbar. Mittels des neuen Reibschweißverfahrens können dessen technologisch bedingte Nachteile wie die hohen Reinheits , Genauigkeits und Werkstoffanforderungen, welche sich wiederum in erhöhten Fertigungskosten niederschlagen, vermieden werden. Eine wesentliche Basis des durchgeführten Forschungsprojekts stellt das effektive Zusammenspiel modernster Anlagen- bzw. Messtechnik, einer neuentwickelten Simulationssoftware und eines intelligenten Datenmanagements dar, welches die gezielte Entwicklung und Optimierung der aufgleitenden Fügestellengeometrie sowie des Reibschweißprozesses ermöglicht. Durch Anpassung der Schweißbauteilgestalt und des Prozessablaufs konnte sowohl eine signifikante Steigerung der erzeugten Bauteilqualität als auch eine Vergrößerung des Anwendungsspektrums für das Reibschweißverfahren erzielt werden. Die Kosten- und Ressourceneffizienz befinden sich auf einem hohen Niveau, so dass sich der generierte Schweißprozess auch hinsichtlich der Erfüllung serienfertigungsgerechter Anforderungen bei gleichzeitiger wirtschaftlicher Rentabilität von alternativen Fügemethoden deutlich abhebt. In der Veröffentlichung werden die wesentlichen Erkenntnisse und Verfahrensmerkmale beschrieben sowie die Methodik zur Verfahrensentwicklung aufgezeigt. |