Friction Stir Welding ist eine neue Variante des Reibschweißens vor allem von Leichtmetallen, vorwiegend Aluminium. Das Friction Stir Welding bietet neue Möglichkeiten in der Werkstückgeometrie und zusätzliche Vorteile in der Anwendung.

FSW wurde in England am TWI mit Unterstützung einiger interessierter Industrieunternehmen (u. a. ESAB) entwickelt und bietet ein großes Potential im Hinblick auf Werkstoffkombinationen aus Kupfer, Magnesium und Zink, die heute nicht oder nur schwer verschweißbar sind. Die Anwendung im Bereich des Schweißens von Aluminium mit entsprechenden Verfahrensparametern ist weitestgehend erforscht und abgesichert.

Friction Stir Welding ist geeignet für Aluminiumlegierungen bei geraden, flachen Nähten im Stumpf- oder Überlappstoß (Strangpressprofile). Der einseitig zu verschweißende Wandstärkenbereich bewegt sich zwischen 1,6 mm und 15 mm, wobei das Werkstück bei geforderter Durchschweißung auf eine feste Unterlage gespannt wird. Die Schweißgeschwindigkeit ist abhängig vom Grundwerkstoff, der Werkstückdicke und der Drehzahl des Werkzeuges. Es werden in der Schweißnaht hohe Zugfestigkeiten erreicht, die durch Aushärtung noch gesteigert werden können. Weiterhin haben umfangreiche Testreihen an FSW-Schweißverbindungen höhere Dauerfestigkeits- und Dehnwerte gezeigt als bei alternativen Schweißverfahren.

Das äußerst produktive und einfach zu automatisierende Verfahren eignet sich bei langen Nähten oder bei mittleren und größeren Serien hervorragend zum Schweißen von Aluminiumlegierungen. Die durch den Einsatz des Friction Stir Welding entstehende Kostenreduzierung geht einher mit dem Fehlen schädlicher UV- und IR-Strahlung. Auch fehlen bei diesem Verfahren belastende Gase und Stäube.

Bei vergleichbarer Schweißgeschwindigkeit zum MIG-Verfahren sowie besserer und reproduzierbarer Schweißnahtqualität benötigt das Friction Stir Welding keine spezielle Nahtvorbereitung, keinen Schweißzusatz, kein Schutzgas und keine Nacharbeit.

Da beim Friction Stir-Schweißen von Aluminium keine schmelzflüssige Phase auftritt, ist die Gefahr der Porenbildung nicht gegeben. Die Umformtemperatur liegt je nach Anwendung zwischen 450°C und 550°C,
so dass auch kein Legierungsabbrand stattfindet. Es entstehen keine Spritzer. Die Nahtunterseite ist eben und weist, wie die Oberseite, keine Anlauffarben auf. Auf der ebenen Oberseite bildet sich ein charakteristisches Muster der Schulter des drehenden Werkzeugs aus.

Einer der größten anwendungsbezogenen Vorteile des Friction Stir Welding ist der außergewöhnlich geringe Verzug der verschweißten Werkstücke auch bei kleineren Wandstärken.

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