FSW

Wie FSW technisch funktioniert

Beim FSW taucht ein rotierendes Werkzeug mit Schulter und Stift in die Fuge ein und bewegt sich entlang der Naht. Die entstehende Reibungswärme und die mechanische Durchmischung machen den Werkstoff lokal verformbar, ohne ihn vollständig zu schmelzen. Unter Anpressdruck entsteht so eine stoffschlüssige Verbindung im festen Zustand. Massgebend für das Ergebnis sind unter anderem Werkstoff, Bauteilgeometrie, Werkzeugauslegung, Spanntechnik und die gewählten Prozessparameter.

Typische Bauteile und Einsatzbereiche

FSW wird vor allem dort eingesetzt, wo lange, gleichmässige Nähte mit geringer thermischer Belastung gefordert sind. Typisch sind Profile, Bleche, Platten und Hohlstrukturen aus gut rührreibschweissbaren Werkstoffen, insbesondere im Leichtbau. Das Verfahren eignet sich für Serienbauteile ebenso wie für spezialisierte Lohnarbeiten, wenn Verzug, Spritzer oder Zusatzwerkstoffe möglichst reduziert werden sollen. Auch bei grossformatigen oder wiederkehrenden Geometrien ist FSW relevant, weil der Prozess gut geführt und reproduzierbar ausgelegt werden kann.

Werkstoffe, Nahtformen und prozessnahe Varianten

In der Praxis wird FSW häufig für Aluminium und Aluminiumlegierungen eingesetzt; je nach Anlagentechnik und Prozessführung kommen auch weitere metallische Werkstoffe in Frage. Verarbeitet werden können unter anderem Stumpfnähte, Überlappverbindungen und bestimmte Profilquerschnitte, sofern die Bauteile ausreichend gespannt und zugänglich sind. Die konkrete Auslegung hängt von Materialdicke, Fugenlage, Schweissrichtung und Werkzeugweg ab. Je nach Aufgabenstellung werden ein- oder zweiseitige Bearbeitungskonzepte, angepasste Schultergeometrien oder speziell ausgelegte Spannvorrichtungen verwendet.

Einordnung von FSW innerhalb des Rührreibschweissens

FSW ist innerhalb des Rührreibschweissens die Bezeichnung für das kontinuierliche Schweissen entlang einer linearen oder gekrümmten Naht. Die übergeordnete Leistung Rührreibschweissen kann auch weitere verfahrensverwandte Anwendungen umfassen, die nicht zwingend als durchgehende Naht ausgeführt werden. Im Unterschied zu konventionellen Schmelzschweissverfahren beruht FSW auf plastischer Umformung und Reibungswärme im festen Zustand. Für die Einordnung als Lohnarbeit ist daher weniger das Schweisszusatzmaterial als vielmehr die Beherrschung von Maschine, Werkzeug, Spanntechnik und Prozessfenster entscheidend.