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5 Verhalten von Werkzeugmaschinen beim Rührreibschweißen
erzeugt wurden. Ein Teil der Schwingungen stellen, wie bereits in Abschnitt
5.3.1 gezeigt, die Betriebsschwingungen während des Schweißens dar. Dies ist
eine nicht zu vernachlässigende Störquelle, deren Einfluss quantifiziert und bewertet
werden muss. Erste Anhaltspunkte liefert ein Vergleich der Größenordnungen
der Betriebsschwingungen und des Ausschwingverhaltens nach einem
Hammerschlag während des Rührreibschweißens. Die Schwingungsantwort nach
einem Hammerschlag liegt bei ihrem Maximum zwei Zehnerpotenzen über den
Betriebsschwingungen an der Schweißstelle, was darauf hindeutet, dass die Anregung
durch den Schweißprozess im Vergleich zur Hammeranregung vernachlässigt
werden kann. Untermauert wird dies durch die Berechnung der Kohärenz
der Hammermessung beim Rührreibschweißen nach den in Abschnitt 4.4.2.4 erläuterten
Grundlagen (siehe Abbildung 5-14).
Kohärenz
1,0
0,8
0,6
0,4
0,2
0,0
16,7 Hz
50 Hz
33,3 Hz
50 100 150 200 250
Frequenz
300 350 400 Hz 500
Abbildung 5-14: Kohärenz der Impuls-Hammermessung beim Rührreibschweißen
und unter Vorspannung ohne Schweißprozess (Vorspannkraft
4,7 kN, n = 1000 min -1 , v = 100 mm/min, Et = 0,2 mm,
St = 3 mm, Werkstoff EN AW-5182-H111, Werkzeug gemäß
Abbildung 5-5)
Die Ergebnisse zeigen deutlich, dass aufgrund der zusätzlichen Anregung durch
den Schweißprozess lediglich Einbrüche im Bereich der Drehfrequenz der Spindel
(16,66 Hz) und der zweiten und dritten Vielfachen auftreten. Der starke Einbruch
der Kohärenz im Bereich unter 20 Hz ist typisch für Messungen der dynamischen
Nachgiebigkeit mit Impulshammer und trat bei allen Messungen auf.
Der entsprechende Bereich des Übertragungsverhaltens kann durch diese Methode
demnach nicht zuverlässig bestimmt werden. Die Auswirkungen der Einbrüche,
die auf die Messmethode zurückzuführen sind, wie auch die stellenweise
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vorgespannt
Rührreibschweißen