Kaltfließpressschweißen

Erzeugung stoffschlüssiger Verbindungen durch gemeinsame Umformung

Das Kaltfließpressschweißen (englisch: Cold Pressure Extrusion Welding) nach DIN 1910-100:2008-02 ist ein Kaltpressschweißverfahren, bei dem die übereinander gelegten Bauteile in einem Aufnehmer durch das Verfahren eines Stempels gemeinsam umgeformt werden. Es handelt sich dabei um eine Kombination aus der Erzeugung der Bauteilgeometrie durch Fließpressen und dem stoffschlüssigen Fügen der Halbzeuge durch Kaltpressschweißen.

Für das Entstehen einer Verschweißung ist die Verwendung weicher Materialpaarungen vorteilhaft. Die Fließeigenschaften können über die chemische Komposition und Wärmevorbehandlung der Werkstoffe, durch die Geometrie von Stempel und Aufnehmer und den auf den Stempel aufgebrachten Druck beeinflusst werden. Beim Warmfließpressen kann darüber hinaus auch die Formgebungstemperatur beeinflusst werden.

Damit sich trotz der Kaltverfestigung und der niedrigen Druckeigenspannungen eine metallurgische Verbindung ausbilden kann, ist es vorteilhaft, die Oberflächen der Werkstücke zu bürsten oder elektrochemisch zu polieren, damit die Werkstückoberflächen frei von Oxiden, Schmierstoffen und anderen Verunreinigungen sind.^[1]

Kaltfließpressschweißen nach DIN 1910 und nach Hans J. Fahrenwaldt und Volkmar Schuler^[2]

© AluStir, 2020

Bisher wird das Verfahren industriell nur selten eingesetzt, weil es wenig Wissen zur Machbarkeit der Verbindungen sowie zur metallurgischen Ausprägung der Verbindungszonen gibt. Die tribologischen Kontaktbedingungen sowie die erreichbaren Verbundfestigkeiten lassen sich nur experimentell bestimmen, aber die Kontaktzustände können numerisch modelliert werden.

Die mikroskopische Begutachtung von Querschliffen ermöglicht die Identifikation der wirkenden Schweißmechanismen. Der Abgleich von numerischen und experimentellen Untersuchungen ermöglicht die Identifikation wesentlicher Faktoren, die zum Aufbau einer metallurgischen Verbindung führen.^[1]