Warum sollten Sie sich für das Rührreibschweißen entscheiden? Vorteile
Das Reibrührschweißen (FSW) ist eine relativ neue Schweißtechnik, die viele Vorteile gegenüber herkömmlichen Schweißmethoden bietet. FSW wurde in den 1990er Jahren vom Welding Institute (TWI) im Vereinigten Königreich entwickelt und erfreut sich seitdem in vielen Branchen, darunter Luft- und Raumfahrt, Automobil und Schifffahrt, großer Beliebtheit. In diesem Artikel befassen wir uns mit den Vorteilen von FSW und warum es für bestimmte Schweißanwendungen möglicherweise die beste Wahl ist. Hier sind einige Vorteile:
Kein Schmelzen oder Dämpfe
Einer der Hauptvorteile von FSW besteht darin, dass es sich um ein Festkörperschweißverfahren handelt. Im Gegensatz zu herkömmlichen Schweißmethoden, bei denen die zu verbindenden Materialien mithilfe von Hitze geschmolzen werden, verwendet FSW ein rotierendes Werkzeug, um Reibung zwischen den Materialien zu erzeugen, wodurch diese weicher werden und sich miteinander verbinden. Dies bedeutet, dass kein Material schmilzt und keine Dämpfe entstehen, was FSW zu einer sichereren und umweltfreundlicheren Option macht.
Stärkere Schweißnähte
Da beim Reibrührschweißen die zu verbindenden Materialien nicht geschmolzen werden, ist die Verwendung von Füllmaterial nicht erforderlich, was zu einer stärkeren und gleichmäßigeren Schweißnaht führt. Darüber hinaus erzeugt die durch das rotierende Werkzeug erzeugte Reibung ein plastifiziertes Material, das um das Werkzeug herumfließt und sich dahinter verfestigt, wodurch eine Schweißnaht ohne Porosität und Fehler entsteht. Es hat sich gezeigt, dass FSW Schweißnähte erzeugt, die zugfester und ermüdungsbeständiger sind als herkömmliche Schweißmethoden.
Vielseitigkeit
Mit dem FSW-Verfahren können verschiedenste Materialien verbunden werden, darunter Aluminium, Kupfer, Magnesium und Titan. Es kann auch zum Verbinden unterschiedlicher Materialien wie Aluminium und Stahl verwendet werden, was mit herkömmlichen Schweißmethoden schwierig zu erreichen sein kann. Reibrührschweißen kann für eine Vielzahl von Anwendungen eingesetzt werden, einschließlich der Herstellung von Flugzeug- und Raumfahrzeugteilen, Automobilteilen und Schiffen.
Reduzierte Verformung und Schrumpfung
Herkömmliche Schweißmethoden können zu Verformungen und Schrumpfungen der verbundenen Materialien führen, was die Integrität der Schweißnaht beeinträchtigen kann. FSW erzeugt sehr wenig Verformung und Schrumpfung, was zu einer präziseren und genaueren Schweißung führt.
Reduzierung des Energieverbrauchs
Das Reibrührschweißen erfordert weniger Energie als herkömmliche Schweißmethoden und ist daher eine energieeffizientere Option. Da beim FSW die zu verbindenden Materialien nicht geschmolzen werden, ist für die Herstellung der Schweißnaht weniger Wärme und damit weniger Energie erforderlich. Dies kann im Laufe der Zeit zu erheblichen Einsparungen führen.
Sicherere Arbeitsbedingungen
Da beim FSW die zu verbindenden Materialien nicht schmelzen, besteht keine Gefahr von Funken oder Flammen, wodurch die Gefahr von Bränden oder Explosionen verringert wird. Da während des Prozesses keine Dämpfe entstehen, ist außerdem das Risiko von Atemproblemen für Schweißer geringer.
Schnellere Schweißzeiten
Das Reibrührschweißen ist schneller als herkömmliche Schweißverfahren. Da FSW kein Zusatzmaterial erfordert, kann es in weniger Durchgängen hergestellt werden, was die Schweißzeit verkürzt. Darüber hinaus kann FSW in einem kontinuierlichen Durchgang durchgeführt werden, wodurch wiederholte Stopps und Starts entfallen, was zu einem effizienteren Prozess führt.
Reduzierte Wartungskosten
FSW-Geräte erfordern weniger Wartung als herkömmliche Schweißgeräte. Da beim FSW-Verfahren kein Schmelzen der zu verbindenden Materialien erforderlich ist, kommt es zu einem geringeren Verschleiß der Ausrüstung, wodurch sich die Anzahl der Reparaturen und Austauscharbeiten verringert. Da FSW außerdem kein Füllmaterial enthält, fällt weniger Materialabfall an, was sich im Laufe der Zeit in geringeren Materialkosten niederschlägt.
Respektieren Sie die Umwelt
Da das Reibrührschweißen die zu verbindenden Materialien nicht schmilzt, ist der Einsatz von Schutzgasen, die schädlich für die Umwelt sein können, nicht erforderlich. Da FSW außerdem sehr wenig Abfall produziert, ist es eine umweltfreundlichere Option als herkömmliche Schweißmethoden.
Spitzentechnologie in vielen Branchen
Aufgrund seiner Vorteile gehörten die Luft- und Raumfahrtindustrie und die Automobilindustrie zu den ersten Anwendern von FSW. Airbus nutzt beispielsweise das FSW-Verfahren für den Bau seiner A380-Flugzeuge, die über einen großen Anteil an Aluminiumkomponenten verfügen. Reibrührschweißen wurde auch beim Bau des Space Launch System (SLS) eingesetzt, der Rakete der nächsten Generation der NASA, die Menschen und Fracht in den Weltraum befördern wird. Der SLS umfasst viele Komponenten aus Leichtbaumaterialien wie Aluminium und Titan, die von FSW zusammengebaut werden. Der Einsatz des FSW-Verfahrens in diesen Branchen hat zu erheblichen Verbesserungen der Qualität, Produktivität und Kosteneffizienz geführt.
Das Reibrührschweißen wird auch in anderen Branchen eingesetzt, beispielsweise im Schiffbau und im Schienenverkehr.
Beispielsweise wurde Reibrührschweißen beim Bau der Flugzeugträger der Queen-Elizabeth-Serie für die britische Royal Navy eingesetzt. Flugzeugträger bestehen aus einer Vielzahl von Aluminiumbauteilen, die durch Abbrennstumpfschweißen miteinander verbunden werden. Der Einsatz des FSW-Verfahrens im Schiffbau hat zu einer Gewichtsreduzierung und einer verbesserten Kraftstoffeffizienz geführt, was sich in Einsparungen während der gesamten Lebensdauer des Schiffes niederschlägt. FSW wurde auch beim Bau von Eisenbahnwaggons eingesetzt, was zu leichteren, langlebigeren Waggons führte, die weniger Wartung erfordern.
Zusamenfassend
Das Reibrührschweißen bietet viele Vorteile gegenüber herkömmlichen Schweißtechniken und ist daher eine kluge Wahl für verschiedene Branchen. FSW produziert hochwertige Schweißnähte mit hervorragenden mechanischen Eigenschaften. Es ist umweltfreundlich, vielseitig und kann zum Schweißen komplexer Geometrien und schwer zugänglicher Stellen eingesetzt werden. Obwohl die FSW-Technologie bestimmte Einschränkungen aufweist, wie z. B. die Anschaffungskosten für die Ausrüstung und das für ihre effektive Nutzung erforderliche Maß an Fachwissen, überwiegen ihre langfristigen Vorteile diese Kosten. Infolgedessen hat das Rührreibschweißen unter anderem in Branchen wie der Luft- und Raumfahrt, der Automobilindustrie, der Schifffahrt und dem Schienenverkehr breite Anwendung gefunden, und es wird erwartet, dass seine Beliebtheit weiter zunimmt, da immer mehr Branchen sein Potenzial erkennen.
