Reib- & Rührreibschweißen
Schweißen im festen Zustand — Reibung statt Schmelze für Alu, Batterien und Mischverbindungen
AI generated Beim Reib- und Rührreibschweißen entsteht die Verbindung ohne Aufschmelzen: Reibungswärme macht den Werkstoff teigig, und Druck verschweißt ihn im festen Zustand. Das Ergebnis sind poren- und rissfreie Nähte — selbst bei Werkstoffen, die man klassisch kaum schweißen kann.
und (DIN EN ISO 4063 Nummern 42 und 43) brechen mit einer Grundannahme des Schweißens: Hier wird nichts aufgeschmolzen. Die Verbindung entsteht im festen Zustand — der Werkstoff wird nur bis in den teigigen Bereich erweicht und unter Druck miteinander verschweißt.
Wie Reibung zu Wärme wird
Reibung erzeugt Wärme — das kennt jeder, der sich die Hände reibt. Beim Schweißen wird genau das industriell genutzt: Zwei Flächen reiben so heftig aneinander, dass die Oberfläche teigig wird. Ein feiner Abbrand trägt Verunreinigungen und Oxidschichten ab, dann stoppt die Bewegung und der Druck presst die erweichten Flächen zusammen. Das Ergebnis ist eine porenfreie, hochfeste Verbindung — ganz ohne Schmelze.
Zwei Varianten:
: Ein Werkstück rotiert und wird mit großer Kraft gegen das zweite gepresst. Die Reibung an der Kontaktfläche erzeugt so viel Wärme, dass der Werkstoff teigig wird; dann stoppt die Rotation, und der Pressdruck verschweißt beide Teile. Ideal für rotationssymmetrische Teile — Wellen, Achsen, Ventile, Turbolader-Rotoren.
(Friction Stir Welding, FSW): Ein rotierendes Werkzeug mit einem Stift („Pin") wird entlang der Fuge geführt. Der Pin taucht in den Werkstoff ein, erweicht ihn durch Reibung und „rührt" ihn hinter sich zusammen. So entsteht eine durchgehende Naht in Blechen und Profilen.
Die Vorteile sind einzigartig:
• Keine Schmelze, keine Erstarrungsfehler: Keine Poren, keine Heißrisse, keine Spritzer — die klassischen Probleme des Schmelzschweißens entfallen.
• Feines Gefüge: Durch die mechanische Durchknetung entsteht ein feinkörniges, festes Gefüge.
• Schwer schweißbare Werkstoffe: Aluminiumlegierungen, die man mit dem Lichtbogen kaum rissfrei bekommt, lassen sich mit FSW hervorragend verbinden — sogar Mischverbindungen unterschiedlicher Legierungen.
• Geringe Wärme, kaum Verzug: Die Temperatur bleibt unter dem Schmelzpunkt, der Wärmeeintrag ist klein.
Die Grenzen: Die Werkstücke müssen fest eingespannt sein (große Spannkräfte), die Geometrien sind eingeschränkt (keine Kehlnähte, keine dickwandigen Stöße), und die Anlagen sind auf die Bauteilform abgestimmt.
Die Domäne: Aluminium-Profile im Schienen- und Fahrzeugbau, Batteriegehäuse, Wärmetauscher, Achsen und überall, wo Leichtbau und porenfreie Nähte gefragt sind.