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5 Verhalten von Werkzeugmaschinen beim Rührreibschweißen
Amplitude
Phase
2,0
m/N
1,0
0,5
0,0
0
Grad
-180
-270
-360
50 100 150 200 250 300 350 400 Hz 500
Abbildung 5-18: Dynamische Nachgiebigkeit am Spannwinkel in Werkzeug-
Achsrichtung, geglättet (Vorspannkraft 4,7 kN, Rührreibschweißen
bei n = 1000 min -1 , v = 100 mm/min, Et = 0,2 mm,
St = 3 mm, Werkstoffe EN AW-5182-H111 und EN AW-6060-
T66, Werkzeug gemäß Abbildung 5-5)
Die gemessenen Temperaturen während des stationären Schweißprozesses lagen
dabei in einem Bereich von 435 °C bis 540 °C. Die Elastizitätseigenschaften von
Aluminiumlegierungen hängen stark von der Temperatur ab und sind insbesondere
im betrachteten Temperaturbereich nicht konstant (KAMMER 2002). Demnach
müsste die Wirkung der Prozesszone beim Rührreibschweißen auf das dynamische
Verhalten je nach Temperaturniveau der Schweißung verschieden sein.
Hier zeigt sich möglicherweise die eingeschränkte Gültigkeit der mit der Impuls-
Hammermessung durchgeführten Versuche. Das in dieser Weise gemessene
Übertragungsverhalten bildet lineare Eigenschaften schwingungsfähiger Systeme
ab. Nichtlineare Werkstoffeigenschaften, wie z. B. das Fließverhalten, das von
Temperatur und Umformgeschwindigkeit abhängt (LANGE 2002), verfälschen
das Messergebnis bzw. werden von diesem nicht wiedergegeben. Diese Restriktion
ist eine denkbare Erklärung dafür, dass die durchgeführten Messungen im
gesamten Werkstoff- und Parameterbereich ähnlich sind. Es besteht jedoch auch
die Möglichkeit, dass die angesprochenen Einflüsse im entsprechenden Temperaturbereich
nicht ins Gewicht fallen.
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vorgespannt
Rührreibschw. EN AW-5182-H111
Rührreibschw. EN AW-6060-T66
50 100 150 200 250 300 350 400 Hz 500
Frequenz