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2 Stand von Wissenschaft und Technik
Triflute TM -Werkzeug eine bis zu einem Viertel niedrigere Kraft in Vorschubrichtung
benötigt.
Der experimentelle Aufwand zur Überprüfung dieser Simulationsmodelle ist im
Gegensatz zu Modellen der Temperatur- oder der Härteverteilung sehr hoch. Üblicherweise
wird hier auf sog. Markierungsmaterial zurückgegriffen, das z. B. als
dünnes Band in den Fügestoß gelegt wird oder in Pulverform dem Schweißprozess
zugeführt wird. Bei diesem Material handelt es sich z. B. um Kupfer oder
Titan. Durch den Schweißvorgang wird es in der Fügezone verteilt. Über Röntgenprüfung
oder CT-Aufnahmen kann es detektiert und der wirkliche Werkstofffluss
mit den Simulationsergebnissen verglichen werden (siehe Abbildung 2-6).
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Abbildung 2-6: Simulation des Werkstoffflusses in der Fügezone beim Rührreibschweißen
und experimentelle Untersuchungen mittels
Markierungsmaterial (COLEGROVE ET AL. 2003, DICKERSON ET
AL. 2003)
Die große Anzahl von Arbeiten auf diesem Gebiet verdeutlicht jedoch auch, dass
der sich beim Rührreibschweißen einstellende Werkstofffluss noch nicht als abschließend
geklärt gelten kann. Die Gründe hierfür liegen möglicherweise nicht
in der hohen benötigten Rechenleistung vieler Simulationen, sondern z. B. im
mangelnden Verständnis der komplexen Kontaktbedingungen zwischen Werkzeug
und zu verschweißendem Werkstoff. Ungeachtet dessen können einige
grundsätzliche Phänomene des Werkstoffflusses ausreichend gut beschrieben
werden, um daraus z. B. Theorien zur Beschreibung von Prozesskräften abzuleiten.
Nähere Ausführungen zu diesem Thema sind im weiteren Verlauf der Arbeit
aus Abschnitt 6.2 zu entnehmen.
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