FriCoat – Untersuchungen zum Rührreibschweißen von beschichteten Aluminiumblechen

Vorhabenbeschreibung:

Rührreibschweißen ist ein kaltes, stoffschlüssiges Fügeverfahren. Neben Längsnähten können mit zahlreichen Varianten auch Punktverbindungen erzeugt werden. Da die Werkstoffe nicht aufgeschmolzen werden, können auch bedingt schmelzschweißbare Werkstoffe sicher gefügt werden. Rührreibschweißen ist deshalb in Anwendungen möglich, in denen bisher bevorzugt mechanische Fügeverfahren verwendet wurden, beispielsweise für Aluminiumlegierungen. Zum Rührreibschweißen kann durch einen Werkzeugwechsel auch eine Fräsanlage verwendet werden, was das Verfahren für KMUs interessant macht. Beim Übertragen der bisherigen Ergebnisse zum Rührreibschweißen auf Aluminiumbauteile ohne metallisch blanke Oberflächen können trotz guter Festigkeitswerte Fehler auftreten, deren Auswirkungen bisher nicht ausreichend untersucht sind. Die Oberflächen von Aluminiumbauteilen in der Praxis weisen jedoch oftmals Schmiermittelrückstände aus der Teilherstellung (Tiefziehen, Extrudieren, Fräsen) auf oder müssen gegen Verschleiß und Korrosion beschichtet werden. Diese Beschichtung erfolgt in aufwendigen Bädern oder Sprühanlagen, die die maximale Produktgröße begrenzen. Werden große beschichtete Baugruppen gefügt, müssen bisher mechanische Fügeverfahren oder Klebstoffe verwendet werden, die nicht das volle Werkstoffpotential nutzen und aufwendiger sind. Bisher werden zudem Bauteile und Fräsanlagen aufwendig von Schmierstoffen gereinigt und erst nach dem Fügen als unhandliche Baugruppe beschichtet. Das Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die Zusammenhänge zwischen Prozess, Werkstoff und Oberflächenzustand systematisch zu untersuchen, Randbedingungen für einen sicheren Fügeprozess zu identifizieren und diese in Anwendungshinweise für KMUs zu überführen, sodass Vorarbeiten reduziert und fertig beschichtete Bauteile direkt gefügt werden können.