DE19746308A1

DE19746308A1 - Neuartiges Verfahren zur Herstellung von linienförmigen Schweißverbindungen mittels eines Reibbolzens

Info

Publication number: DE19746308A1
Application number: DE1997146308
Authority: DE
Inventors: Burkhardt Prof Dr Dr Suthoff; Andreas Dipl Ing Schaaf; Holger Dipl Ing Hentschel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-10-21
Filing date: 1997-10-21
Publication date: 1999-04-22

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer linienförmigen Schweißverbindung zwischen zwei oder mehreren Werkstücken mittels eines rotierenden Reibbolzens. Insbesondere ein Verfahren zur Herstellung einer Verbindung, bei der mindestens ein Werkstück 1 an der Fügestelle einen dünnwandigen Querschnitt aufweist.

Es sind bereits unterschiedliche Verbindungstechniken zur Herstellung von Linienschweißverbindungen bekannt. In der heutigen Fertigungstechnik haben sich bei Dünnblechen insbesondere die MIG und MAG-Schweißverbindungen durchgesetzt.

Bei den heute verstärkt aufkommenden Materialien, wie z. B. Alu und Magnesium stellt das Fügen mittels eines rotierenden Reibbolzens eine wesentliche Verbesserung dar.

Es lassen sich erhebliche Verbesserungen der Qualität in Bezug auf die Festigkeit, der Verwendung unterschiedlicher Materialkombinationen sowie der optischen Eigenschaft erzielen. Materialvorbereitung und der Einsatz von Zusatzwerkstoffen sind nicht erforderlich.

Der Anmeldung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Linienschweißen so zu entwickeln, daß es möglich ist Bleche aus gleichen und unterschiedlichen Werkstoffen fest, schnell, zuverlässig und kostengünstig zu verbinden.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale 1 gelöst, bei der ein rotierender Bolzen (siehe Fig. 1) entlang der Kehle von zwei oder mehreren überlappend liegenden Werkstücken (vorzugsweise Bleche) bewegt wird, und zwar so, daß die übereinander liegenden Werkstücke über die Reibungswärme plastifiziert werden. Der durch die Rotation hervorgerufene Materialtransport führt zu einem innigen Ineinanderfließen der plastifizierten Materialien, so daß sich hinter dem rotierendem Bolzen eine Kehlnaht (ähnlich wie die von herkömmlichen Schmelzschweißverbindung) bildet.

Im Unterschied zum herkömmlichen Schmelzschweißen kommt das Material für die Kehlenaht aber nicht aus einem Schweißzusatzwerkstoff, sondern aus den zu fügenden Materialien selbst.

Die Optimierung der Schweißnaht erfolgt durch die Wahl einer geeigneten Geometrie (Kugelform) und Werkstoff (Wolfram) des Reibbolzens, seiner Positionierung sowie der Wahl der Drehzahl, der Zustell- und der Vorschubgeschwindigkeit.

Vorteilhaft ist eine kugel- bzw. halbkugelförmige Gestaltung des Reibbolzens sowie eine schräge Führung des Bolzens (siehe Fig. 2). Dadurch wird für ein gleichmäßiges Auslaufen der Schweißnaht hinter dem Bolzen gesorgt. Die Schweißqualität wird damit sowohl optisch als auch festigkeitsmäßig optimiert.

Bezugszeichenliste

1

Reibbolzen

2

Werkstück

1

3

Werkstück

2

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von linienförmigen Schweißverbindungen mittels eines Reibbolzens, gekennzeichnet dadurch, daß sich ein rotierender Bolzen 1 (siehe Fig. 1) entlang der Kehle zwei oder mehrerer überlappend liegender Werkstücke 2, 3 bewegt wird, und zwar so, daß die übereinander liegenden Werkstücke über die Reibungswärme plastifiziert werden und der durch die Rotation hervorgerufene Materialtransport zu einem innigen Ineinanderfließen der plastifizierten Materialien führt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen schräg in die Kehle geführt wird (siehe Fig. 2).

3. Bolzen für das Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieser die Gestalt einer Kugel, Halbkugel oder Parabel hat.