Rotatives Vibrationsschweißen
Stefan Jarka
Schweißversuche mit den von dem Schweißmaschinenhersteller Fischer Kunststoff-Schweißtechnik GmbH entwickelten Prototypenmaschinen für das neuartige Rotative Vibrationsschweißen zeigen eine vergleichbare erforderliche Prozessführung und die bereits bekannten Ausprägungen der vier Schweißprozessphasen anderer Vibrationsschweißverfahren.
Unter Verwendung unterschiedlicher Werkstoffe und Probekörpergeometrien zeigt sich, dass sich die Fügenahteigenschaften von mit dem Rotativen Vibrationsschweißverfahren gefügten Probekörpern auf vergleichbarem Niveau bewegen wie alternativ vibrationsgeschweißte Verbindungen und die Resultate von rotationsreibgeschweißten Verbindungen deutlich übertreffen.
Dabei können einige Anwendungen, die mit dem Rotationsreibschweißen schwierig oder gar nicht handelbar sind, mit dem neuartigen Vibrationsreibschweißverfahren ebenfalls gefügt werden. Außerdem befinden sich die Halbzeuge axial immer in der späteren Fügeposition und die Reibbewegung folgt allerorts dem Nahtverlauf, was zu lokaler Homogenität während des Prozesses und in der Verbindungsfestigkeit führt.
Die Winkelposition nach dem Fügen ist im Gegensatz zum Verfahren mit kontinuierlicher Drehbewegung ohne besonderen Aufwand und schneller exakt zu erreichen, was das Rotative Vibrationsreibschweißverfahren für einige Anwendungen leichter umsetzbar macht. Die aufgrund der Reibkinematik gegebenen besonderen Potentiale der Abschirmung
von sich vor allem in der Trockenreibphase bildenden Partikeln bei rotationssymmetrischen Fügenahtverläufen durch angepasste Fügenahtgeometrien konnten untersucht werden und zeigen eine besondere Eignung des Verfahrens für Schweißanwendungen mit hohen Sauberkeitsanforderungen. Bei geeigneter Nahtkonstruktion sind keine auffälligen Nachteile der Schweißnahtqualität zu erwarten. Das bekannte, hohe Niveau der Partikelfreiheit, welches durch Vorheizen der
Fügezonen erreicht werden kann, liegt dabei aber nicht vor. Wobei der ergänzende Einsatz des vorgeschalteten Prozessschrittes ebenfalls möglich ist.
