Energieeffizienz beim Fugen mittels Ruhrreibschweissen

摘要

Das Ruhrreibschweissen gilt wegen der niedrigen auftretenden Temperatur im Vergleich zum Schmelzschweissen als warmearmes Fugeverfahren. Im Rahmen des BMBF Vorhabens ENERWELD wurde der Energieverbrauch quantitativ bestimmt und der Einfluss von Werkzeuggeometrie, Volumen der Fugezone sowie konstruktiver Randbedingungen untersucht. Die Stiftgeometrie bestimmt massgeblich das Volumen der Fugezone, hat jedoch nur einen sehr geringen Einfluss auf die im Prozess erzeugte Warmemenge und auf die damit erforderliche Streckenenergie. Die Schweissgeschwindigkeit sowie die Gestaltung der Warmeableitung in die Schweissvorrichtung beeinflussen die erforderliche Streckenenergie und bieten Potenzial zur Energieeinsparung. Fur die Wirtschaftlichkeit kommt bei hohen Schweissgeschwindigkeiten der positive Effekt einer Hauptzeitverkurzung hinzu. Hierfur bietet die Entkopplung der Warmeanteile einen weiteren Losungsansatz und stellt mit der In-Situ-Vorwarmung eine Moglichkeit dar, dieses Ziel zu erreichen. Anwendungsseitig wurde das Herstellen von Hohlprofilen fur den Kranbau aus Aluminiumprofilen und -blechen betrachtet. Hier konnen durch den Einsatz des Ruhrreibschweissens gegenuber von Schmelzschweissprozessen Vor- und Nachbearbeitungsschritte eingespart werden, Kosten fur Hilfsstoffe und Zusatzwerkstoffe entfallen. Dem stehen jedoch hohere Investitionskosten fur die erforderliche Anlagentechnik entgegen. Mit dem im Verbundprojekt entwickelten Analysetool lassen sich unterschiedliche Szenarien kalkulieren und die Wirtschaftlichkeit berechnen.