Abstract No.:	5586
Scheduled at:	Tuesday, September 26, 2017, Saal R 2:30 PM DVS-STUDENTENKONGRESS Trends beim Rührreibschweißen
Title:	Entwicklung eines FSW-Spezialwerkzeugs zur Messung der Schweißtemperatur
Authors:	Giacomo Costanzi* / iwb, TUM, Deutschland Andreas Bachmann / iwb, Technische Universität München, Deutschland
Abstract:	Giacomo Costanzi, Andreas Bachmann, Michael F. Zäh Das Rührreibschweißen (engl. Friction Stir Welding, FSW) ist ein innovatives Pressschweißverfahren, welches insbesondere beim Fügen von Aluminiumlegierungen gegenüber Schmelzschweißverfahren signifikante Vorteile mit sich bringt. Da es sich um ein recht junges Fügeverfahren handelt, ist die Prozessbeherrschung und die Sicherstellung einer gleichbleibenden Nahtqualität noch Gegenstand von aktuellen Forschungsvorhaben. Die Schweißtemperatur ist eine wichtige Prozessgröße, welche die Nahtqualität maßgeblich beeinflusst. Im Rahmen eines Forschungsprojekts wurden am iwb daher Konzepte zur Messung und anschließenden Regelung der Schweißtemperatur entwickelt, sodass eine gleichbleibende Nahtqualität erzielbar ist. In diesem Artikel wird die Entwicklung eines FSW-Spezialwerkzeugs zur Temperaturmessung vorgestellt. Dabei liegen die Konzipierung der Elektronik und die Überprüfung der damit erzielbaren Messgenauigkeit im Fokus. Die Herausforderung bei der Umsetzung des Messwerkzeugs bestand darin, die Messsignale aus dem rotierenden Rührreibschweißwerkzeug zu übertragen und dabei gleichzeitig Robustheit gegenüber elektromagnetischen Störungen aus der produktionstechnischen Umgebung sicherzustellen. Dieser Herausforderung konnte mit der Verwendung spezieller Elektronik und konsequenter Abschirmung begegnet werden. Damit war es möglich die Temperatur an zwei Stellen in der Grenzschicht zwischen Werkzeug und Werkstück mit einer Auflösung von 12,5 mK und mit einer zeitlichen Abtastrate von 125 Hz zu messen. Zur Validierung wurde das entwickelte Temperaturmesswerkzeug bei Schweißversuche an EN AW-6082 und EN AW-5083 eingesetzt. Die gewonnen Messdaten wurden anschließend umfassend analysiert. Besonders bemerkenswert war dabei, dass der Temperaturunterschied zwischen Gleich- und Gegenlaufseite innerhalb einer Umdrehung des Werkzeugs nachgewiesen werden konnte.

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