Mehr Info - iwb

2.7 Zusammenfassung und Bewertung des Standes der Technik
der Maschine für den Prozess zu beurteilen. Diese Vorgehensweise ist im Allgemeinen
sehr zeitaufwändig und aufgrund der großen Kräfte beim Rührreibschweißen
nicht immer ohne Risiko. Dies gilt vor allem für bereits vorhandene
Standardanlagen wie Werkzeugmaschinen und Roboter, die für das Rührreibschweißen
ertüchtigt werden sollen. Für den Bereich der Sondermaschinen, die
speziell für das Rührreibschweißen entwickelt werden, trifft das weniger zu. Hier
werden die verwendeten Komponenten entsprechend den mittlerweile bekannten
Belastungen ausgewählt bzw. ausgelegt. Dem Stand der Technik bei der Entwicklung
von Maschinen und Produktionsanlagen entsprechend, kann davon
ausgegangen werden, dass zumindest im Bereich der Einzelkomponenten Simulationen
zur statischen Auslegung zum Einsatz kommen. Modelle, die zur Bewertung
von Maschinen und deren dynamischem Verhalten während des Rührreibschweißprozesses
eingesetzt werden, wurden noch nicht publiziert.
Im Vergleich dazu wurden im Bereich der Zerspanung im entsprechenden Gebiet
bereits umfassende Forschungsarbeiten durchgeführt. Hier können z. B. über Simulationsmodelle
der Maschinenstruktur, der Antriebssysteme und des Zerspanungsprozesses
vorab bereits Aussagen über das dynamische Verhalten während
verschiedener Zerspanungssituationen getroffen werden. Diese Ergebnisse sind
jedoch nicht ohne Weiteres auf den Rührreibschweißprozess übertragbar, da dort
keine umfassenden Prozesskraftmodelle existieren, die in entsprechende Simulationsmodelle
integriert werden könnten. Außerdem bewirkt der Rührreibschweißprozess
durch den geschlossenen Kraftfluss zwischen Werkzeug und
Werkstück über die Rührzone des Prozesses eine andere Maschinenbelastung als
der Zerspanvorgang.
Handlungsbedarf besteht deshalb in der Entwicklung von Modellen, die diese
beiden Aspekte abbilden. Zum einen müssen die Auswirkungen der Prozesszone
auf das dynamische Verhalten der Maschinenstruktur untersucht werden. Darauf
aufbauend muss eine theoretische Beschreibungsform entwickelt werden, die die
Integration dieses Einflusses in Maschinenmodelle ermöglicht. Zum anderen
werden dynamische Prozesskraftmodelle benötigt, die mit diesen Modellen gekoppelt
werden können. Daraus resultiert die im folgenden Kapitel beschriebene
Zielsetzung der vorliegenden Arbeit.
27