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Additives Fügen Forscher nutzen Zusatzwerkstoffe beim Rührreibschweißen

Quelle: IKT 1 min Lesedauer

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Drei Forschungseinrichtungen arbeiten nun an der Weiterentwicklung und Validierung eines innovativen additiven Fertigungsverfahrens auf Basis des Rührreibschweißens ...

Das Rührreibschweißen kennen einige vielleicht. Damit kann man sogar unterschiedliche Metalle miteinander verbinden. Forscher haben nun einen neuen Ansatz für diese Art der Fügens im Auge, welcher der Industrie neue Vorteile ins Spiel bringen kann ...(Bild: IKT)
Das Rührreibschweißen kennen einige vielleicht. Damit kann man sogar unterschiedliche Metalle miteinander verbinden. Forscher haben nun einen neuen Ansatz für diese Art der Fügens im Auge, welcher der Industrie neue Vorteile ins Spiel bringen kann ...
(Bild: IKT)

Im Unterschied zum üblichen Schweißen und den bekannten Methoden der additiven Fertigung eröffne das Rührreibschweißen neuen Möglichkeiten, um Materialeigenschaften gezielt zu beeinflussen. Weil das so ist, wollen das Institut für Kunststofftechnik (IKT), die Materialprüfungsanstalt (MPA) sowie das Institut für Entrepreneurship und Innovationsforschung (ENI) der Universität Stuttgart im Rahmen eines Projekts, diese Fügetechnologie für den industriellen Einsatz noch nutzbarer machen. Sie nennen das Ganze auch additives Fügen. Denn durch die Zuführung von Zusatzwerkstoffen direkt in die Prozesszone könnte eben die Eigenschaften der Schweißnaht zusätzlich aktiv eingestellt werden. Dadurch lassen sich nicht nur Spalte zuverlässig überbrücken, heißt es. Auch komplexe Strukturen ließen sich so additiv aufbauen.

Neuartiges Rührreibschweißen für Metall oder Kunststoff

Gleichzeitig habe das Verfahren entscheidende Vorteile bei anspruchsvollen Werkstoffen. Bei Metallen etwa, führt die mechanische Rührwirkung, bei der das Metall der Fügepartner nicht wirklich aufschmilzt sonder eher verknetet wird, zu einer feinkörnigen Mikrostruktur mit sehr guten mechanischen Eigenschaften. Und bei thermoplastischen, faserverstärkten Kunststoffen können die Fasern erstmals über die Fügeebene hinweg transportiert werden, sodass hochfeste und formstabile Verbindungen in der Naht selbst entstehen, was auch bei ansonsten eher schwer schweißbaren Materialien der Fall ist, wie man betont. Das dazu vorgesehene modulare Werkzeugkonzept gilt dabei als das zentrale Merkmal der Forschungsarbeit. Die im Rahmen dessen entwickelten Köpfe für das Rührreibschweißen werden etwa an unterschiedliche Werkzeugklassen angepasst und sollen als Vorsatzmodule auf CNC-Maschinen oder Robotersystemen zum Fügen genutzt werden, wie es weiter heißt. So sei auch die wirtschaftliche Nachrüstung bestehender Anlagen möglich.

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