Stirweld: Kühlplatten
Rührreibschweißen von Plattenwärmetauschern mit einem kraftgeregelten FSW-Kopf in einer kostengünstigen CNC-Fräsmaschine
Wasserdichte FSW-Wärmetauscher
In diesem englischsprachigen Video stellt Stirweld die kostengünstige FSW-Herstellung von gas- und flüssigkeitsdichten Kühlplatten vor, in denen eine Wasser-Glykol-Mischung die durch mechanische Reibung oder elektrische Widerstandserwärmung erzeugte Wärme zum Kühler abführt.
Wasserdichte Rührreibschweißungen in Kühlplatten
2:39 min, © Stirweld, 29. September 2022
Im Video werden fünf Phasen gezeigt:
- Heftschweißen
- Verifizierung der Schweißbahn
- Parametereinstellung
- Rührreibschweißen
- CNC-Fräsen
Die erste Phase ist die Heftschweißung. Der Hauptzweck der Heftschweißung besteht darin, die beiden Metallteile in Position zu halten, während Sie die eigentliche endgültige Reibschweißung durchführen. Der Stift des FSW-Werkzeugs dringt dabei nicht tieft in das Material ein, sondern bleibt nur über dem Werkstück, um zu prüfen, ob die programmierte Bahn korrekt ist.
Bevor wir mit dem Schweißen beginnen, stellen wir sicher, dass die richtigen Parameter eingestellt sind, daher sind vor dem Schweißen des ersten Bauteils meist einige Tests erforderlich.
Dann beginnt das Rührreibschweißen mit dem Eintauchen mit einer vertikalen Eintauchgeschwindigkeit von 120 mm/min. Ziel ist es, die Schulter mit einer konstanten Kraft von 5. 9 kN auf das Werkstück zu pressen. Sobald diese Kraft erreicht wurde, wird die Vorschubbewegung eingeschaltet, und das Werkzeug folgt einem festgelegten Plan mit einer Geschwindigkeit von 800 mm/min und einer Drehzahl von 2000 U/min.
Wenn die Kanäle nahe beieinander liegen, kann die Schweißung in mehrere kleine Abschnitte auf der Kühlplatte aufgeteilt werden, da es sonst zu einer Überhitzung während des Schweißens kommen kann, wenn eine einzige lange Schweißnaht ausgeführt wird.
Sobald die Schweißung fertig ist, gehen wir zum CNC-Fräsen über. Wir wechseln vom Rührreibschweißen zum CNC-Fräsen, indem wir das FSW-Werkzeug durch einen Fräser ersetzen. Dadurch beseitigen wir den Wulst, der entlang der Schweißung entstanden ist. Der Wulst wird oft auch Grat genannt. Es handelt sich dabei vor allem ein optischen Effekt der das korrekte Eintauchen des FSW-Werkzeugs in das Werkstück während des Rührreibschweißens anzeigt.
Wir sind mit dem Endergebnis zufrieden, da wir ein gutes Eindringen des FSW-Werkzeugs in das Material haben, was zu einer perfekten Schweißung mit einem schönen Oberflächenbild führt.
Im oben verlinkten Video wird gezeigt, dass auch die Rückseite der Kühlplatte mit einem FSW-Deckel abgedichtet wurde.
Prozess-spezifische Vorteile
Die Vorteile des Rührreibchweißens gegenüber anderen Schweißverfahren sind:
- Geringere Kosten (im Vergleich zum Elektronenstrahlschweißen oder Vakuumlöten)
- Höhere Festigkeit (bis zu 300 bar)
- Perfekt wasserdicht
- Ausgezeichnete Wärmeleitfähigkeit
- Extrem benutzerfreundlich, verglichen mit Elektronenstrahlschweißen oder Vakuumlöten
Mit dem Stirweld-FSW-Kraftregelungskopf können Sie Ihre Investitionskosten (Maschinenbeschaffungskoste) erheblich senken, da Sie die Rührreibschweißung und die CNC-Bearbeitung in einer bestehenden oder kostengünstig neu zu beschaffenden CNC-Maschine in der gleichen Aufspannung durchführen können.
Häufig gestellte Fragen
❔ Was ist der nächste Schritt?
Bitte kontaktieren Sie Stephan Kallee (Tel: +49 6024 636 0123,
stephan.kallee@alustir.com), wenn Sie technische oder kaufmännische Informationen über reibrührgeschweißte
Wärmetauscher oder Stirwelds Produkte und Dienstleistungen benötigen.