Mehr Info - iwb

5.1 Statische Verformung während des Schweißprozesses
5 Verhalten von Werkzeugmaschinen beim Rührreibschweißen
5.1 Statische Verformung während des Schweißprozesses
Wie bereits in Abschnitt 1.1 erläutert, sind Prozessrückwirkungen in Form hoher
Kräfte und Momente charakteristisch für den Prozess des Rührreibschweißens.
Abbildung 5-1 zeigt einen typischen Verlauf der Kraft in Werkzeug-
Achsrichtung (Fz), in Vorschubrichtung (Fx) und quer dazu (Fy) sowie das Antriebsdrehmoment
(M) der Schweißspindel. Dabei sind die drei Phasen des Prozesses
deutlich erkennbar. Während des Eintauchvorgangs steigen vor allem die
Kraft in Werkzeug-Achsrichtung und das Antriebsdrehmoment stark an. Beim
Aufsetzen der Werkzeugschulter auf den Fügepartnern ist in allen drei Achsrichtungen
ein Kraftmaximum zu erkennen. In der Aufwärmphase fallen die Kräfte
langsam ab, bis mit dem Einsetzen der Vorschubbewegung vor allem die Kräfte
in Werkzeug- und in Schweißrichtung abrupt ansteigen. Nach wenigen Sekunden
stellt sich ein stationärer Schweißbetrieb ein.
Kraft
10000
N
6000
4000
2000
0
Eintauchen Haltezeit Schweißbetrieb
-2000
5 10 15 20 25 30 s 40
Zeit
-10
Abbildung 5-1: Typischer Verlauf der Kräfte und des Drehmoment beim
Rührreibschweißen (n = 1000 min -1 , v = 350 mm/min,
Et = 0,13 mm, St = 4 mm, Werkstoff EN AW-6060-T66)
Diese Kräfte haben oft nicht zu vernachlässigende Verformungen der Schweißanlage
zur Folge. Dabei haben die Abdrängungen des Werkzeugs von der
53
F x
F y
M F z
50
Nm
30
20
10
0
Drehmoment