Rührreibschweißen X Rheoguss

FSW ist eine ausgereifte Technologie für die Montage von Aluminium- aber auch Kupferteilen. Dieser Prozess ermöglicht es, mechanische Eigenschaften zu erhalten, die denen des Grundmaterials nahe kommen.

Mit dem FSW ist es heute möglich, hochfeste Aluminiumlegierungen (2000er, 6000er und 7000er Serie) zu schweißen, was früher unmöglich war. Auch das Schweißen ungleicher Materialien ist mit dem FSW möglich geworden. So lassen sich Aluminium und Kupfer, Aluminiumgießereien und Aluminium und Stahl problemlos miteinander verbinden.

Die folgende Tabelle veranschaulicht die mechanischen Reduzierungen je nach Schweißart und zeigt die Verbesserungen durch den Einsatz des Reibrührschweißens in Bezug auf die Verbindungseffizienz.

Wir sprachen über Umweltschutz und die Berücksichtigung der Auswirkungen, die die Industrie auf die Umwelt hat. Beim FSW gibt es keine Oberflächenvorbereitung, es ist kein Schleifen oder Reinigen erforderlich. Weder Schutzgas, noch Rauchentwicklung oder Lärm : FSW ist ein umweltfreundliches Verfahren.

Schließlich liegt der Hauptvorteil des FSW darin, dass es sich um ein „kaltes“ Schweißen handelt, genauer gesagt im pastösen Zustand, also ohne Schmelzen und ohne Materialzugabe.

TWI – The Welding Institute – erfand 1991 das Reibrührschweißen. Nachdem das TWI-Patent Anfang 2015 in den öffentlichen Bereich fiel, eröffneten sich große Entwicklungsperspektiven für die FSW-Technologie.

In der untenstehenden Computergrafik können Sie die verschiedenen Schritte des FSW-Schweißens verfolgen :

Wie Sie bereits verstanden haben, ist das Reibrührschweißen ein revolutionäres Verfahren in der Welt des Schweißens. Die Verarbeitung des Materials in pastösem Zustand stellt eine große Entwicklung für die Industrie dar.

Stellen Sie sich jetzt vor, wie Sie durch die Kombination von Rheoguss und FSW Ihre Teile verbessern können!

Die Kombination dieser beiden Technologien bedeutet auch, dass man Teile mit komplexen Formen herstellen kann. Mit Rheoguss ist es möglich, alle erdenklichen Formen herzustellen. Mit Rührreibschweißen ist es dann möglich, diese komplexen Teile zu schweißen. Die FSW-Technologie es, komplexe Teile zu montieren, die nicht in einem Arbeitsgang hergestellt werden können.

Ein weiterer Vorteil der Kombination von Rheoguss und FSW ist die Möglichkeit, große Teile zu fertigen. Beim Rheoguss ist die Größe der Teile begrenzt. Mit FSW ist es aber dann möglich, mehrere Teile zu einem großen Teil zusammenzusetzen. Ein Beispiel hierfür ist unten dargestellt:

Die gemeinsame Nutzung von FSW und Rheoguss setzt sich allmählich durch. Mit dem Bewusstsein der Dringlichkeit, in der wir uns in Bezug auf die Umwelt befinden, ist es notwendig, unsere Produktionsmethoden zu ändern, die zum größten Teil mit hohen Energieverbrauch verbunden sind. So könnten diese beiden Technologien, gemeinsam eingesetzt, immer mehr Anwendung in der Industrie finden.

So müssen Branchen wie die Automobil- oder die Telekommunikationsindustrie innovieren und ihre Produkte neu gestalten. Ja, Elektrofahrzeuge sind besser für die Umwelt und ja, 5G wird es uns ermöglichen, schneller zu fahren, aber unter welchen Bedingungen? Mit diesen neuen Produkten explodiert die Nachfrage nach Heiz- und Kühlsystemen. Folglich müssen wir neue, umweltfreundlichere Techniken finden. Die FSW-Rheocastiong-Kombination ist die Antwort auf dieses Problem.

Nehmen wir das Beispiel von 5G: Tausende oder sogar Millionen von Antennen werden bald auf der ganzen Welt installiert. Diese Antennen müssen gekühlt werden, um die Lebensdauer der Batterien zu gewährleisten (Wartung der Batterien, des Innenraums und der Restwärme der Elektromotoren) und den Arbeitsraum zu optimieren. Darüber hinaus ist 5G ein Bereich, in dem eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufgrund der hohen Verluste durch die hohen Funkfrequenzen unerlässlich ist. Infolgedessen explodiert die Nachfrage nach Cold Plates (ein System zur Kühlung von Batterien) im 5G-Bereich.

Das Erstellen dieser Kühlplatten ist sehr komplex und daher mit herkömmlichen Techniken nur schwer zu realisieren. Rheoguss scheint die am besten geeignete Technologie für die Herstellung dieser Teile zu sein.

Allerdings ist auch die Größe der Kühlkörper für die 5G ein Problem. Das Rheoguss ist in der Tat die Lösung für das Herstellen von Teilen mit guter Wärmeleitfähigkeit. Allerdings schränkt dieses Verfahren die Größe der Teile ein. An dieser Stelle kommt das FSW ins Spiel.

Das Reibrührschweißen löst dieses Hauptproblem, denn es erlaubt, die verschiedenen Teile der Kühlplatte miteinander zu verbinden. FSW ist das optimale Verfahren für den Zusammenbau der Cold Plates von 5G-Antennen, da die Teile nach dem Schweißen mechanische Eigenschaften behalten, die denen des Grundmaterials nahe kommen. So haben durch Rheoguss hergestellte und anschließend durch FSW geschweißte Kühlplatten eine hohe Wärmeleitfähigkeit, sind druckdicht und ihre Herstellung ist reproduzierbar.

Heute wird in jedem Industriezweig dem Umweltschutz besondere Aufmerksamkeit geschenkt. Die Änderung der Produktionsmethoden, die Verbesserung der Produktionskette, die Verwendung umweltfreundlicher Materialien sowie Innovationen sind wichtige Maßnahmen, die von allen Akteuren in der Industrie ergriffen werden müssen.

Rheoguss in Kombination mit FSW bietet umweltfreundlichere Perspektiven für Sektoren wie Militär, Marine, Raumfahrt, Luftfahrt und insbesondere die Automobilindustrie. Tatsächlich hat die Europäische Union Zahlen vorgelegt: Die Treibhausgasemissionen von neuen Pkw müssen bis 2030 auf 37,5 % und bei Nutzfahrzeugen auf 31 % reduziert werden. Das ist eine große Herausforderung für die Automobilindustrie.

Die Automobilindustrie wird ihre Anstrengungen zum Schutz der Umwelt darauf konzentrieren müssen, den durchschnittlichen Kraftstoffverbrauch aller Fahrzeuge drastisch zu senken. Dies wird durch eine Gewichtsreduzierung des Fahrzeugs erreicht. Denn weniger Gewicht bedeutet weniger Treibhausgasemissionen. Die verwendeten Materialien werden ständig in Frage gestellt. Stahl wird nach und nach dem Aluminium weichen.

Hier kommen Rheoguss und FSW ins Spiel, denn diese beiden Technologien ermöglichen, Teilen, die perfekt wärmeleitend und 100 % wasserdicht sind, herzustellen.