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7 Anwendung der Modelle
Maximalwert berechnet und der Mittelwert dieser Zeitspanne abgezogen (siehe
Abbildung 7-2). Abbildung 7-3 und Abbildung 7-4 zeigen die entsprechenden
Ergebnisse, gesammelt für beide in dieser Arbeit betrachteten Legierungen. Aufgetragen
sind neben den dynamischen Prozesskraftanteilen auch die Schwankungen
der Vorschubgeschwindigkeit und der Eintauchtiefe.
Deutlich sind hier die Einflüsse der Maschinenschwingungen zu erkennen. Das
Relativübertragungsverhalten der Maschine offenbart dynamische Schwachstellen
in den Bereichen von ca. 25 Hz bis 38 Hz in Vorschubrichtung und 47 Hz bis
56 Hz in Werkzeug-Achsrichtung. Dies entspricht den Drehzahlbereichen von
1500 min -1 bis 2228 min -1 und 2820 min -1 bis 3360 min -1 . In diesen Bereichen
treten durch die Prozesskräfte Schwingungen auf, die wiederum auf die Prozesskräfte
rückwirken. In Vorschubrichtung werden durch die Prozesskraftanteile der
doppelten Werkzeugdrehfrequenz zusätzlich dazu die entsprechenden Frequenzen
angeregt (Bereich von 3000 min -1 bis über 4000 min -1 ). Bei beiden Legierungen
sind in den bereits angesprochenen Frequenzbereichen die Einflüsse des dynamischen
Maschinenverhaltens festzustellen.
In Werkzeug-Achsrichtung (z-Achse) ist deutlich zu erkennen, dass diese Kraftkomponente
bei der Strangpresslegierung EN AW-6060-T66 weniger stark von
der Eintauchtiefe beeinflusst wird (siehe auch Tabelle 6-2). Dies wird daran deutlich,
dass die hohen Schwankungen der Eintauchtiefe im Bereich von ca. 3200
min -1 sich schwächer in Prozesskraftschwankungen auswirken, als das bei der
Legierung EN AW-5182-H111 der Fall ist. Bei dieser Legierung erzeugen hohe
Schwingungen der Eintauchtiefe auch hohe Kraftschwankungen im selben Frequenzbereich.
Ähnliches gilt für die Abhängigkeit der Kraft in Schweißrichtung
(x-Achse) von der Vorschubgeschwindigkeit. Auch hier herrscht laut Tabelle 6-2
eine schwächere Wechselwirkung der Prozesskräfte und der Geschwindigkeit als
bei der Walzlegierung EN AW-5182-H111. Neben dem Einfluss der Maschinenschwingungen
veranschaulichen die Prozesskräfte in (Fx) und quer (Fy) zur
Schweißrichtung die bereits bekannte unterschiedliche Abhängigkeit der Kraftamplituden
vom Vorschub. So steigen diese bei EN AW-5182-H111 mit steigendem
Vorschub an, bei EN AW-6060-T66 fallen sie.
Diese Kennfelder erlauben es, gezielt Schweißparameter festzulegen, bei denen
die dynamischen Belastungen für die verwendete Maschine minimal sind. Voraussetzung
hierfür ist, dass in den entsprechenden Bereichen auch eine fehlerfreie
Schweißnahtausbildung erfolgt.
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