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5.4 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen
5.4 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen
Kapitel 5 beschäftigte sich mit der Charakterisierung der beim Rührreibschweißen
auftretenden Maschinenbelastungen und dem daraus resultierenden dynamischen
Verhalten während des Schweißprozesses. Besondere Beachtung fanden
diesbezüglich vor allem die dynamisch veränderliche Prozesskraft, das Betriebsschwingungsverhalten
an der Schweißstelle und das Übertragungsverhalten der
Maschinenstruktur unter dem Einfluss des Rührreibschweißens. Zusammenfassend
sind folgende Resultate festzuhalten:
Die Prozesskräfte, die beim Rührreibschweißen auf die Anlage wirken,
unterscheiden sich in ihrem Zeitverlauf stark von denen einer typischen
Fräsbearbeitung. Neben den sehr hohen statischen Kräften setzt sich der
zeitliche Verlauf aus nur wenigen niederfrequenten Anteilen zusammen,
die maßgeblich durch die Drehzahl und der zweiten Vielfachen bestimmt
werden.
Die Betriebsschwingungen an der Schweißstelle verdeutlichen ebenfalls
die Unterschiede zwischen diesen beiden Fertigungsverfahren. Vor allem
die Beschleunigungs- und Verlagerungssignale zeigen nur beim Fräsen
ausgeprägte hochfrequente Anteile. Beim Rührreibschweißen tritt dies
nicht auf. Diese Tatsache lässt bereits darauf schließen, dass sich die Maschinendynamik
aufgrund der hohen Vorspannung und des Kraftschlusses
an der Fügestelle während des Prozesses signifikant ändert.
Um den Einfluss der Prozesszone im Kraftfluss beim Rührreibschweißen
zu beurteilen, wurde das Übertragungsverhalten in der Nähe der Schweißstelle
im Betrieb aufgezeichnet und das Ergebnis der der nicht vorgespannten
sowie der vorgespannten Maschine gegenübergestellt. Dabei
wurde gezeigt, dass der Prozess des Rührreibschweißens wie eine zusätzliche
Nachgiebigkeit im Kraftfluss wirkt und das dynamische Verhalten
über einen größeren Frequenzbereich verändert.
Aus diesen Ergebnissen lässt sich das weitere Vorgehen dieser Arbeit ableiten.
Um analog zu den trennenden Verfahren das Verhalten von Werkzeugmaschinen
umfassend abbilden zu können, müssen folgende Modellvorstellungen entwickelt
werden:
Ein Prozesskraftmodell, das die Prozesskräfte beim Rührreibschweißen in
Abhängigkeit von den eingestellten Schweißparametern und den auftre-
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