Titelaufnahme

Titel
Herstellung von Proben und Untersuchungen von Eigenschaften der mittels Reibrührschweißen hergestellten Verbindungen
Weitere Titel
Preparation of friction stir welded samples and testing of their characteristics
VerfasserTurker, Bernd
Betreuer / BetreuerinUnterweger, Udo
Erschienen2015
Datum der AbgabeAugust 2015
SpracheDeutsch
DokumenttypBachelorarbeit
Schlagwörter (DE)Anstellwinkel / Aufnahme / Drehzahl / Druckfeder / Durchschweißung / Eigenschaften / Fräsmaschine / Fügeteile / Herstellung / Probeplatte / Proben / Prozessparameter / Reibrührschweißen / Reibrührschweißprozess / Reibrührschweißvorrichtung / Reibrührschweißwerkzeug / Schliffbild / Schweißen / Schweißnaht / Stumpfstoß / Verbindungen / Versuchsplan / Vorschub / Werkzeughalterung / Werkzeug-Pin / Werkzeugschulter / Wärmeeintrag
Schlagwörter (EN)butt joint / characteristics / compression spring / experiment design / feed rate / friction stir welding / friction stir welding device / friction stir welding process / friction stir welding tool / grinding pattern / heat input / joints / manufacturing / milling machine / process parameters / rotational Speed / sample / sample plate / Setting angle / tool holder / tool pin / tool shoulder / through-weld / welding / welding joint / welding parts
Zugriffsbeschränkung
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Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

Diese Arbeit befasst sich mit der Herstellung von Aluminium-Proben, die mittels Reibrührschweißverfahren hergestellt wurden. Beim Reibrührschweißverfahren handelt es sich um ein innovatives Füge-Verfahren zur Verbindung von NE-Metallen wie zum Beispiel Aluminiumlegierungen, Kupferlegierungen aber auch härtere Materialien wie Stahl oder Edelstahl. Das Reibrührschweißen kann als Sonderverfahren des Reibschweißens gesehen werden. Beim Reibrührschweißen wird mit Hilfe eines rotierenden Werkzeuges mit integriertem Schweißstift, dass auf zwei zu fügende Teile gedrückt wird, Hitze durch Reibung erzeugt. Durch die dabei entstehende Hitze wird die nötige Energie zum Verschweißen der Teile eingebracht. Dieses Verfahren ist mittlerweile besonders in der Luft- und Raumfahrtindustrie, aber auch in der Automobilindustrie weit verbreitet. Für diese Versuche wurde eine Vorrichtung entwickelt und hergestellt, mit der es möglich ist, Reibrührschweißverbindungen auf der Fräsmaschine, die an der FH Campus Wien vorhandenen ist, herzustellen. Zunächst war es notwendig das Reibrührschweißverfahren allgemein zu erläutern, um eine Vorrichtung zu entwickeln, die diesen Anforderungen gerecht wird. Danach wurde ein Versuchsplan erstellt, in dem die zu untersuchenden Prozessparameter des Reibrührschweißens definiert wurden. Auf Basis der vorhandenen Voraussetzungen an der FH Campus Wien und diesem Versuchsplan wurde eine Vorrichtung entwickelt, um die Proben herzustellen. Besonderer Wert wurde auf die Entwicklung geeigneter Reibrührschweißwerkzeuge, eine geeignete Materialauswahl und die notwendige Wärmebehandlung der Werkzeuge gelegt. Die gemäß dem Versuchsplan erstellten Aluminium Proben wurden auf Fotos dokumentiert, um die Proben eindeutig zuordnen zu können und für weitere Arbeiten verwendbar zu machen. Von einer dieser Proben wurde ein Schliffbild der Schweißnaht erstellt, um den Durchschweißungsgrad und die Naht näher zu untersuchen. Auf ein, wie anfangs geplantes, Zugprüfen der Proben wurde verzichtet, da die Zugprüfmaschine der FH Campus Wien für die Zugprüfung dieser Proben nicht geeignet ist und ein beschädigen der Maschine vermieden werden wollte. Ziel dieser Arbeit war es, die Reibrührschweißparameter zu definieren und ihren Einfluss auf die Schweißnaht zu untersuchen.

Zusammenfassung (Englisch)

This thesis deals with the preparation of alloy samples of different material thickness build with friction stir welding. Friction stir welding is an innovative joining process to weld for example aluminium alloy, copper alloy yet also harder materials like steel or stainless steel. Friction stir welding is a special procedure of friction welding. This joining process works with a rotating tool with an integrated tool pin. This rotating tool is pressed into the welding parts. Through this friction the required heat for the welding process occurs. Meanwhile this method is a popular production technic particular in the aerospace industry or the automotive industry. The friction stir welding process for this experiment was fulfilled on a milling machine, which is available on the University Of Applied Sciences Campus Vienna. Therefore, it was mandatory to design and manufacture a friction stir welding device for a milling machine. The first step was to illustrate the friction stir welding process in general to create an understanding which requirements the friction stir welding device has to fulfil. In the next step, an experiment design based on the available conditions and requirements of friction stir welding was created. Thereby particular attention was placed on the friction stir welding tool, the material of the friction stir welding tool and the required heat treatment of the material. The aluminium samples build according the experiment design was documented on photos to make the samples precise assignable and use it as basis for further analysis. Of one of this samples a grinding pattern of the welding joint was build. Originally, it was planned to strength test the aluminium samples on the tensile testing machine in the FH Campus Wien. Due to the expected strength to test the aluminium samples it was decided to leave out this test to prevent a damage on the tensile machine. Because the tensile machine is designed specifically for plastic material and therefore not suitable for aluminium samples. The objectives of this thesis was to define and analyse the parameters of friction stir welding and investigate the influence of this parameters on the friction stir welding result.