Flexibles ultraschallunterstütztes Rührreibschweißen

Vorhabenbeschreibung:

Trotz der Entwicklung des FSW-Prozesses von einer Nischenanwendung zur Großserientauglichkeit besteht immer noch ein industrieller Bedarf zur Verbesserung quantitativer und qualitativer Aspekte, um Zeit und Kosten zu sparen sowie neue Märkte zu erschließen und gegenüber anderen Fügeverfahren konkurrenzfähig zu bleiben. Der Hybridprozess des ultraschallunterstützten Rührreibschweißens besitzt das Potential, diesem industriellen Bedarf erstmals vollumfänglich gerecht zu werden. Allerdings existiert dafür aktuell kein industriell anwendbares System. Die Ziele dieses Forschungsprojektes sind deshalb die Anpassung eines vorhandenen Schwingsystems zum ultraschallunterstützten Bohren für den dauerhaften und zuverlässigen Einsatz zum ultraschallunterstützten Rührreibschweißen (FLEX-USE-FSW) sowie der Nachweis der Potentiale zur Qualitäts- und Produktivitätssteigerung mit diesem FLEX-USE-FSW-System. Um dieses Ziel zu erreichen wird das vorhandene System zum ultraschallunterstützten Bohren basierend auf einer FSW-spezifischen Anforderungsanalyse hinsichtlich Leistung, Kühlung & Betriebsmodus angepasst. Anschließend erfolgt neben der Integration des Systems die Erprobung im Labor und im industriellen Umfeld. Dabei sollen die Vorteile des FLEX-USE-FSW-Systems in Form quantitativer (u. a. Erhöhung Schweißgeschwindigkeit, Reduktion Prozesskräfte) als auch qualitativer Aspekte (u. a. Reduktion von Oxidlinien, höherwertige Realisierung artfremder Al/Stahl-Verbunde) aufgezeigt werden. Somit schließt das System die vorhandene Lücke zur Umsetzung einer vorteilhaften industriellen Anwendung für das ultraschallunterstützte Rührreibschweißen und bietet aufgrund seiner einfachen Handhabung, der sofortigen Nachrüstbarkeit für bestehende Anlagentechniken und der schnellen Amortisierung einen als sehr hoch einzustufenden Nutzen vor allem für KMU. Eine angestrebte DVS-Richtlinie „Ultraschallunterstütztes Rührreibschweißen“ soll den Erkenntnistransfer in die Industrie weiter beschleunigen.