Was sind die Nachteile von Schmelzschweißverfahren?

Schmelzschweißverfahren wie Lichtbogen-, WIG-, MIG- oder Laserschweißen werden aufgrund ihrer Effizienz und Vielseitigkeit in der Metallurgie häufig eingesetzt. Trotzdem haben sie unter Umweltgesichtspunkten dennoch einige Nachteile:

• Emission giftiger Gase und Dämpfe: Beim Schmelzen von Metallen werden in erster Linie Gase, Dämpfe, Metalloxide, Feinstaub und flüchtige Verbindungen freigesetzt. Diese Dämpfe enthalten gefährliche Stoffe wie Blei, Zink, Kadmium und Mangan. Sie sind schädlich für die menschliche Gesundheit und die Umwelt;
• Energieverbrauch: Auch beim Schmelzschweißen sind extrem hohe Temperaturen erforderlich. Es ist mit einem erheblichen Energieverbrauch verbunden, der in der Regel aus nicht erneuerbaren Quellen stammt. Dieser Verbrauch trägt zum CO2-Fußabdruck des Prozesses bei;
• Abfallerzeugung: Bei herkömmlichen Schweißverfahren fallen auch Rückstände, Flussmittelabfälle und Abfälle von nicht verwendeten Elektroden an. Die Verwaltung und Entsorgung dieser Abfälle führt zu Umweltproblemen, wenn sie nicht ordnungsgemäß behandelt werden ;
• Verwendung von Chemikalien: Bei diesen Löttechniken werden häufig Flussmittel, Beschichtungen und Schutzgase (wie Argon, Helium oder Kohlendioxid) verwendet. Diese Chemikalien haben negative Auswirkungen auf die Umwelt, insbesondere wenn sie auslaufen;
• Lärmbelastung: Das Schmelzschweißen ist eine laute Tätigkeit. Es kann daher besonders in dicht besiedelten Stadt- oder Industriegebieten störend sein;
• Brand- und Sicherheitsrisiko: Die hohen Temperaturen und Funken, die bei herkömmlichen Schweißverfahren entstehen, können schließlich die Brandgefahr erhöhen. In diesem Fall ist es üblich, flammenhemmende Chemikalien zu verwenden, die selbst schädlich sind.

Um diese Umweltauswirkungen zu mindern, wird es für die Industrie heute unerlässlich, verantwortungsvolle und umweltfreundliche Schweißverfahren einzusetzen. Dies ist der Fall bei der Technologie des Rührreibschweißens…

Die ökologischen Vorteile des Rührreibschweißens

Fehlen von Zusatzmaterialien

Das FSW-Schweißen ist ein Verfahren zum Schweißen im festen Zustand. Es ermöglicht das Fügen heterogener Legierungen in kaltem Zustand. Durch die Kombination aus dem Druck, den die Schulter auf die zu verbindende Teile ausübt, der Rotation des Stifts, der das Material knetet, und dem Vorschub des Werkzeugs entlang der Schweißnaht werden die Elemente miteinander verschmolzen.

Zu die ökologischen Vorteile des Rührreibschweißens gehört daher in erster Linie, dass keine Zusatzwerkstoffe benötigt werden. Elektroden, Schutzgase und andere Verbrauchsmaterialien werden nicht benötigt, um die Schweißnaht zu erzeugen.

Bei FSW muss auch kein zusätzliches Metall zugeführt werden. Allein die Herstellung des Zusatzmetalls macht jedoch 50 % des CO₂ aus, das bei herkömmlichen Verfahren entsteht. FSW ist daher ein nachhaltigeres Schweißverfahren.

Die Herstellung von Stahl und Aluminium, die oft als Schweißzusatzmetalle verwendet werden, erfordert nämlich Schritte wie Reduzieren, Schmelzen und Raffinieren. Aber auch ihr Transport von der Fabrik bis zum Schweißort trägt zu den CO₂ Emissionen bei.

Keine Treibhausgasemissionen

Ein weiterer Vorteil dieser umweltfreundlichen Schweißtechnologie ist, dass keine giftigen Dämpfe entstehen, die normalerweise beim Schmelzen von Metallen entstehen. Bei FSW müssen die zu schweißenden Oberflächen nämlich nicht vorher vorbereitet oder gebeizt werden.

Beim herkömmlichen Schweißen hingegen werden die Teile manchmal mit Lösungsmitteln gereinigt. Beim Schmelzen verbrennen diese Stoffe und setzen umweltschädliche Verbindungen frei.

Schließlich ist es beim Schmelzschweißen üblich, Schutzgase, UV-Strahlung und sogar elektromagnetische Felder zu verwenden, um die zu schweißende Teile vor Oxidation zu schützen. Dies ist beim Reibrührschweißen nicht der Fall, da es ausschließlich durch mechanische Verformung entsteht…

Maximierung der Qualität von Schweißnähten

Beim Rührreibschweißen wird die Schweißnaht durch das Mischen der Metalle direkt in das Material gezogen. Dieses Verfahren ist daher dafür bekannt widerstandsfähige, langlebige und hochwertige Verbindungen herzustellen…

Die umweltfreundliche FSW-Schweißtechnologie ermöglicht es, Ausschuss, Materialverschwendung und zusätzliche Arbeit zur Behebung von Fehlern zu reduzieren. Sie ermöglicht auch die Einhaltung von Vorschriftensnormen wie ISO 9001

Die ökologischen Vorteile des Rührreibschweißens in den Diensten vieler Branchen

Aufgrund der ökologischen Vorteile des Rührreibschweißens, aber auch wegen seiner Vorteile in Bezug auf Qualität, Sicherheit und Budget, bietet dieses Verfahren der Industrie viele Anwendungsmöglichkeiten:

• Luft- und Raumfahrtindustrie: Das FSW-Verfahren wird aufgrund der hohen Qualität der Schweißnähte weit verbreitet eingesetzt. Es ermöglicht das Zusammenfügen von Blechen für Teile wie Rumpf, Flügel, Fahrwerke, Satellitenkomponenten usw.;

• Eisenbahnsektor: Mit diesem umweltfreundlichen Schweißverfahren können auch Teile von Waggons, Fahrgestellen, Zugpaneelen usw. geschweißt werden. Die Schweißnähte entsprechen somit der Norm EN 15085;

• Der Bereich der E-Mobilität: Das Rührreibschweißen ist auch weiterhin sehr interessant, um Bauteile von Elektrofahrzeugen zu schweißen. Zu nennen sind hier Ladegeräte, Motorblöcke, Batteriewannen, Wärmetauscher, versteifte Paneele usw.;

• Die Energiebranche: FSW ist besonders effizient bei der Herstellung von Rotorblättern und Masten für Windkraftanlagen, zum Beispiel. Aber auch für die Montage von Solarpanels, Speichertanks, Pipelines, Wärmetauschern…;

• Baugewerbe: Diese nachhaltige Schweißtechnologie wird endlich auch im Baugewerbe eingesetzt. Mit ihr lassen sich beispielsweise Bleche an Gebäuden, IPE-Träger an Brücken oder auch Tanks und Silos schweißen.