Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Effizientere Verbindungsverfahren

12.08.2003


Das Linear-Reibschweißen ist eine Schlüsseltechnologie zum Aneinanderfügen von Werkstoffen, die schwierig miteinander zu verbinden sind. Dabei handelt es sich um einen Fusionsprozess, bei dem kein Aufschmelzen des Materials erfolgt. So entstehen hochstabile Schweißverbindungen von Werkstücken, deren Oberflächen nur eine minimale Vorbehandlung erfordern.



Beim Linear-Reibschweißen entsteht die Verbindung durch Reiben eines Werkstücks auf der Oberfläche eines zweiten, fest eingespannten Werkstücks in Form einer linearen Hin- und Herbewegung. Diese Art des Schweißens ist unter ökonomischen, ökologischen und technischen Aspekten ein sehr attraktives Verfahren, das sich ideal sowohl zur Massenproduktion als auch zur Herstellung kleiner Serien von Spezialteilen eignet. Einige große Flugzeugtriebwerk-Hersteller wenden heute das Linear-Reibschweißen weltweit zum Verbinden von Turbinenschaufeln und Turbinenlaufscheiben an. Doch trotz seiner Eignung für praktisch alle im Maschinenbau verwendeten Legierungen hat dieses Verfahren bislang in der Industrie keine große Akzeptanz erfahren, weil die dafür nötige technische Ausrüstung mit hohen Investitionskosten verbunden ist.



Um diese Technologie potenziellen Anwendern näher zu bringen, hat eine Gruppe von acht europäischen Unternehmen das Konzept der Linear-Reibschweißmaschinen mit der Bezeichnung LinFric® entwickelt. Bei LinFric® handelt es sich um den Prototypen einer hydraulischen Linear-Reibschweißmaschine, die kostengünstiger hergestellt werden kann als die gegenwärtig auf dem Markt erhältlichen Maschinen. Das LinFric®-Funktionsprinzip basiert auf einer effizienteren Nutzung der Energiequellen unter Verwertung von gespeicherter Energie, was zu beträchtlichen Senkungen des Anlagenpreises geführt hat.

Von Linear-Reibschweißmaschinen herkömmlicher Bauart unterscheiden sich die LinFric®-Maschinen durch ihre innovativen Antriebseinheiten. Herzstück dieser Einheiten ist ein hydraulischer Oszillator. Beim neuen Konzept wurde auf die kostspieligen mechanischen Getriebe verzichtet, die in der ersten Generation der Linear-Reibschweißmaschinen zum Einsatz kamen. Die Energie wird von Hydraulikspeichern aufgenommen, die von einer vergleichsweise kleinen Pumpe gespeist werden, während die Werkstücke eingespannt werden.

Beim hydraulischen Oszillator kann man außerdem Schwingungskurven vorgeben, die keinen sinusförmigen Verlauf haben. Diese Kurven lassen sich in Abhängigkeit von der Werkstückgeometrie und den zu verschweißenden Werkstoffen optimieren. Die LinFric®-Maschine wird von einer speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS) gesteuert und bietet die Möglichkeit zur Überwachung von Fuzzy-Logic-Parametern.

Die Maschine wurde gebaut, um die Anwendbarkeit des Verfahrens bei der Herstellung von Monoblocks (Komplettbaugruppen aus Rotor und Schaufel) in Originalgröße zu demonstrieren, wie sie in stationären Gasturbinen verwendet werden. Diese Monoblocks sind Laufscheiben, an denen Turbinenschaufeln während der Produktion (zur Einsparung von Rohmaterialien und zu Verringerung von Verschnitt) angeschweißt werden. Dasselbe Schweißverfahren kann auch zur Reparatur von Monoblocks angewandt werden, die während der Herstellung beschädigt wurden oder im Betrieb Verschleiß ausgesetzt waren. Selbstverständlich können die Vorteile der LinFric®-Maschinen auch in anderen Industriezweigen genutzt werden, beispielsweise in der Automobiltechnik, in der Energieerzeugung und in der industriellen Metallraffination.

Kontakt:

Stephan Kallee
TWI Ltd
Friction and Forge Welding Technology Group
Granta Park, Great Abington
CB1 6AL, Cambridge, United Kingdom
Tel: +44-1223-89-1162, Fax: -4367
Email: friction@twi.co.uk

| ctm
Weitere Informationen:
http://www.twi.co.uk

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Verfahrenstechnologie:

nachricht Neues Verfahren zur Inprozesskontrolle in der Warmumformung
18.08.2017 | Fachhochschule Südwestfalen

nachricht Forschungsprojekt zu optimierten Oberflächen von Metallpulver-Spritzguss-Werkzeugen
17.08.2017 | Hochschule Pforzheim

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Platz 2 für Helikopter-Designstudie aus Stade - Carbontechnologie-Studenten der PFH erfolgreich

Bereits lange vor dem Studienabschluss haben vier Studenten des PFH Hansecampus Stade ihr ingenieurwissenschaftliches Können eindrucksvoll unter Beweis gestellt: Malte Blask, Hagen Hagens, Nick Neubert und Rouven Weg haben bei einem internationalen Wettbewerb der American Helicopter Society (AHS International) den zweiten Platz belegt. Ihre Aufgabe war es, eine Designstudie für ein helikopterähnliches Fluggerät zu entwickeln, das 24 Stunden an einem Punkt in der Luft fliegen kann.

Die vier Kommilitonen sind im Studiengang Verbundwerkstoffe/Composites am Hansecampus Stade der PFH Private Hochschule Göttingen eingeschrieben. Seit elf...

Im Focus: Wissenschaftler entdecken seltene Ordnung von Elektronen in einem supraleitenden Kristall

In einem Artikel der aktuellen Ausgabe des Forschungsmagazins „Nature“ berichten Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe in Dresden von der Entdeckung eines seltenen Materiezustandes, bei dem sich die Elektronen in einem Kristall gemeinsam in einer Richtung bewegen. Diese Entdeckung berührt eine der offenen Fragestellungen im Bereich der Festkörperphysik: Was passiert, wenn sich Elektronen gemeinsam im Kollektiv verhalten, in sogenannten „stark korrelierten Elektronensystemen“, und wie „einigen sich“ die Elektronen auf ein gemeinsames Verhalten?

In den meisten Metallen beeinflussen sich Elektronen gegenseitig nur wenig und leiten Wärme und elektrischen Strom weitgehend unabhängig voneinander durch das...

Im Focus: Wie ein Bakterium von Methanol leben kann

Bei einem Bakterium, das Methanol als Nährstoff nutzen kann, identifizierten ETH-Forscher alle dafür benötigten Gene. Die Erkenntnis hilft, diesen Rohstoff für die Biotechnologie besser nutzbar zu machen.

Viele Chemiker erforschen derzeit, wie man aus den kleinen Kohlenstoffverbindungen Methan und Methanol grössere Moleküle herstellt. Denn Methan kommt auf der...

Im Focus: Topologische Quantenzustände einfach aufspüren

Durch gezieltes Aufheizen von Quantenmaterie können exotische Materiezustände aufgespürt werden. Zu diesem überraschenden Ergebnis kommen Theoretische Physiker um Nathan Goldman (Brüssel) und Peter Zoller (Innsbruck) in einer aktuellen Arbeit im Fachmagazin Science Advances. Sie liefern damit ein universell einsetzbares Werkzeug für die Suche nach topologischen Quantenzuständen.

In der Physik existieren gewisse Größen nur als ganzzahlige Vielfache elementarer und unteilbarer Bestandteile. Wie das antike Konzept des Atoms bezeugt, ist...

Im Focus: Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen

Am Dienstag, den 22. August wird das Forschungsschiff Polarstern im norwegischen Tromsø zu einer besonderen Expedition in die Arktis starten: Der autonome Unterwasserroboter TRAMPER soll nach einem Jahr Einsatzzeit am arktischen Tiefseeboden auftauchen. Dieses Gerät und weitere robotische Systeme, die Tiefsee- und Weltraumforscher im Rahmen der Helmholtz-Allianz ROBEX gemeinsam entwickelt haben, werden nun knapp drei Wochen lang unter Realbedingungen getestet. ROBEX hat das Ziel, neue Technologien für die Erkundung schwer erreichbarer Gebiete mit extremen Umweltbedingungen zu entwickeln.

„Auftauchen wird der TRAMPER“, sagt Dr. Frank Wenzhöfer vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) selbstbewusst. Der...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Die Zukunft des Leichtbaus: Mehr als nur Material einsparen

23.08.2017 | Veranstaltungen

Logistikmanagement-Konferenz 2017

23.08.2017 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Oktober 2017

23.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Spot auf die Maschinerie des Lebens

23.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Die Sonne: Motor des Erdklimas

23.08.2017 | Physik Astronomie

Entfesselte Magnetkraft

23.08.2017 | Physik Astronomie