Mit einem neuen Großgerät verstärkt die Universität Kassel ihre Forschungs-Ausstattung in der Produktionstechnik. Eine sogenannte 3D-Rührreibschweißmaschine ermöglicht die Weiterentwicklung und Erprobung von Fertigungsmethoden sowie Werkzeugen in der Metallverarbeitung.

Das Gerät der Firma PTG Heavy Industries/UK wurde Ende April am Fachgebiet Trennende und Fügende Fertigungsverfahren (tff) aufgebaut. Finanziert wurde es zur Hälfte von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG), die damit sowohl die bisherigen Forschungsarbeiten als auch die Forschungsperspektiven am Fachgebiet honoriert.

Das Rührreibschweißen ist ein neuartiges Schweißverfahren, das sich vor allem für das Verbinden von Aluminiumlegierungen eignet. Dabei entsteht durch die Rotation eines Werkzeugs auf der Oberfläche der zu fügenden Bauteile Reibungswärme, die das Material der Bauteile in der Verbindungszone plastifiziert. Durch mechanische Vermengung entsteht eine porenfreie Schweißnaht. Neben reinen Aluminiumverbindungen lassen sich durch Rührreibschweißen auch verschiedene Materialkombinationen wie z.B. Aluminium-Stahl, Aluminium-Kupfer und andere Eisenwerkstoffe sowie Nichteisenmetalle fügen. Anders als die meisten konventionellen Schweißverfahren kommt das Rührreibschweißen gänzlich ohne Zusatzwerkstoffe und Schutzgase aus. Eingesetzt wird dieses Verfahren derzeit in Bereichen der Nutz- und Kraftfahrzeugindustrie, der Elektromobilität, der Luft- und Raumfahrt, im Schiffsbau, im Schienenfahrzeugbau, im Bereich der Gehäusefertigung bis hin zu Anwendungen in der Unterhaltungselektronik.

Das Fachgebiet tff setzt die Schwerpunkte im Bereich des Rührreibschweißens auf die Werkzeugentwicklung, Prozessstabilisierung, die Verbesserung des Werkstoffflusses, die Erweiterung der Prozessfenster, die zerstörungsfreie Bauteilanalyse und neue Verfahrensvarianten.

Einen direkten Einsatz findet die Maschine in dem durch die Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen „Otto von Guericke“ e.V. (AiF) geförderten Forschungsprojekt „Gradierte Oberflächen durch Laserbearbeitung für Rührreibschweißwerkzeuge zur Erhöhung der Standzeit (LaserOptRRS)“. Ziel dieses Projektes ist, einen wirtschaftlichen und effektiven Verschleißschutz für Rührreibschweißwerkzeuge zu entwickeln und zu erproben.

Die Rührreibschweißmaschine ist in Zusammenarbeit mit der Firma PTG so ausgelegt, dass sowohl Grundlagenuntersuchungen im Bereich des 3D-Rührreibschweißens als auch F&E-Projekte in Zusammenarbeit mit kleinen und mittelständischen Unternehmen, aber auch der Großindustrie durchgeführt werden können. „Die Produktionsforschung an der Universität Kassel wird so noch attraktiver für Kooperationen mit lokalen und überregionalen Unternehmen“, freute sich Prof. Dr.-Ing Stefan Böhm, Leiter des Fachgebiets tff. „Der Deutschen Forschungsgemeinschaft sei für die Förderung des Forschungsgroßgerätes ausdrücklich gedankt.“

Originaltext mit Bild

Kontakt: Prof. Dr.-Ing Stefan Böhm Universität Kassel Fachgebiet Trennende und Fügende Fertigungsverfahren Tel.: 0561 804-3236 Email: s.boehm@uni-kassel.de

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