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6 Prozessmodellierung
steht. Dieser Bereich ist noch immer Gegenstand intensiver Forschungsarbeiten
(GUERRA ET AL. 2003).
Advancing Side
Abbildung 6-4: Aufteilung des Werkstofftransports in verschiedene Zonen
(nach SCHMIDT ET AL. 2006)
Ablage des Werkstoffes in Bändern hinter dem Werkzeug
v
Retreating Side
Ein weiteres Ergebnis zahlreicher Untersuchungen ist, dass der Werkstofffluss
beim Rührreibschweißen nicht im selben Maße kontinuierlich ist wie dies z. B.
bei einem Extrusionsprozess der Fall ist. Wie schon die Oberflächenstruktur der
Nahtoberraupe und die Prozesskraftschwankungen andeuten (siehe auch Abschnitt
5.2), hat es eher den Anschein, als ob der Transport von Material um den
Pin portionsweise erfolgt. Der Werkstoff wird hinter dem Werkzeug in regelmäßigen
Bändern abgelegt, deren Abstände dem Wert des eingestellten Vorschubs
entsprechen (MISHRA 2007, YAN ET AL. 2007). Die genaueren physikalischen
Ursachen, die dieses Verhalten erklären könnten, sind immer noch Gegenstand
der Forschung. Vermutet wird, dass die ständig wechselnden Kontaktbedingungen
des Werkzeugs mit dem umliegenden Material („Sliding Condition“ und
„Sticking Condition“, d. h. Wechsel zwischen Gleiten und Haften) eine wichtige
Rolle spielen. Hierbei stellt sich die Frage, ob der portionsweise Werkstofftransport
der Realität entsprechen kann. Sofern der Werkstoff unter der Schulter des
Werkzeuges die Wirkzone nicht verlassen kann, muss zu allen Zeiten während
des Prozesses die Kontinuitätsbedingung erfüllt sein. Demnach müssen die
Werkstoffströme in und aus der Wirkzone gleich groß sein. Ein portionsweiser
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Rotation Layer
Transition
Layer
Pin