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Klaus Raiser

Mit Reibschweißen unterschiedliche Werkstoffe fest fügen

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Das charakteristische Merkmal dabei ist die Materialwulst. Sie bildet sich um die Schweißfläche und kann durch anschließendes Abdrehen schnell und problemlos entfernt werden. Das Prinzip dieses Verfahrens ist einfach und hat eine Taktzeit von nur wenigen Sekunden. Außerdem ist die Qualität der Schweißnaht hervorragend.

Bei der Verbindung handelt es sich um kein Guss-, sondern um ein Schmiedegefüge. Durch die Vollverschweißung weist die Verbindungsnaht sogar meist eine höhere Festigkeit auf als das Grundmaterial selbst.

Kurze Wärmeeinbringung beim Reibschweißen erhält Verchromung

Wie Dr. Elmar Raiser, Geschäftsführer von Klaus Raiser, erklärt, ist das Verfahren äußerst sicher und reproduzierbar; es wird so gut wie keine Ausschussware produziert. Die kurzzeitige Wärmeeinbringung und schmale Wärmeeinflusszone beim Reibschweißen bringt weitere Vorteile mit sich: So bleibt zum Beispiel bei Kolbenstangen die Verchromung erhalten. Zudem ist eine teure Wärmenachbehandlung meist unnötig.

Auch gegenüber anderen Fertigungsverfahren setzt sich das Reibschweißen durch: Kompliziert geformte Werkstücke entstehen üblicherweise mit hohem Aufwand durch Gießen oder Schmieden. Eine andere Bearbeitungsvariante ist das Zerspanen. Reibschweißen ermöglicht die konstruktive Zerlegung in einfache Wellenabschnitte, die später dann verschweißt werden. Das spart beispielsweise Bearbeitungsschritte bei der Herstellung von Läuferwellen für Kompressoren, senkt die Herstellungskosten und bietet einen weiteren Vorteil: die Variantenvielfalt.

Stahl und Nichteisenwerkstoffe miteinander verschweißen

Ein besonderer Vorteil des Reibschweißens liegt in der Vielfalt der verschweißbaren Materialen: Da sich die Verbindung beim Reibschweißen nicht über die schmelzflüssige Phase bildet, ist es möglich unterschiedlichste Werkstoffe miteinander zu fügen (Bild 2). Breite Anwendung in nahezu allen Industriezweigen findet das Reibschweißen beim Fügen von ferritischem mit austenitischem Stahl oder auch beim Fügen von Stahl mit Gusswerkstoffen.

Interessanter als das Verbinden verschiedener Stahlwerkstoffe sind die Kombinationsmöglichkeiten verschiedener Nichteisenwerkstoffe untereinander beziehungsweise mit Stahl. Aluminium-Stahl-Verbindungen für die Vakuumtechnik, Stahl-Kupfer-Verbindungen für Druckgusskolben oder Aluminium-Kupfer-Verbindungen für die Elektroindustrie. Die Liste der verschweißbaren Werkstoffe ist lang: Angefangen von Aluminium, über Blei, Hartmetall, Magnesium, Nickelbasislegierungen und Wolfram bis hin zu Zirkonoxid. Sogar Metall-Keramik-Verbindungen sind möglich. Viele der Werkstoffkombinationen haben sich auch bereits in der Praxis bewährt.

Um weitere Möglichkeiten des Verfahrens zu eröffnen und bestehende weiter zu verbessern, engagiert sich Raiser seit Jahren in der Forschung zum Beispiel im Linearreibschweißen. Mit der Stiftung des „Raiser-Innovationspreises für Reibschweißen“ zum 40-jährigen Bestehen fördert die Klaus Raiser GmbH innovative Ideen in diesem Bereich.

* Dr. Elmar Raiser ist Geschäftsführer bei der Klaus Raiser GmbH in 71735 Eberdingen

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