Automotive

Rührreibgeschweißte Kühler halten dicht

Kühlkörper für Leistungselektronik

Schon seit 2009 schweißen wir Kühlkörper für die Leistungselektronik von Elektrofahrzeugen, sowohl für Hybridfahrzeuge (PHEV) als auch für batterieelektrische Fahrzeuge (BEV). Meist handelt es sich um Gussbauteile mit Kühlkanälen, die durch einen Blechdeckel verschlossen werden. 

Für diese Anwendung ist das Rührreibschweißen besonders geeignet, denn im Gegensatz zu herkömmlichen Schweißverfahren haben die unvermeidlichen Poren im Guss keinen negativen Einfluss auf die Dichtheit der Schweißverbindung. Darüber hinaus eignet sich das Rührreibschweißen dank seiner Reproduzierbarkeit besonders gut für die Massenproduktion Dies stellen wir mit unseren automatisierten Fertigungszellen unter Beweis: Mit ihnen können wir vollautomatisch rührreibschweißen, reinigen und druckprüfen. Pro Anlage bis zu 400.000 Kühlkörper pro Jahr.

Tailor Welded Blanks (TWB) für Audi und Mercedes

Unser rührreibgeschweißtes TWB für den Mitteltunnel des Audi R8 war die erste strukturelle Anwendung des Rührreibschweißens in einem Serienautomobil in Europa; außerdem das erste rührreibgeschweißte Tailored Blank aus Aluminium weltweit. Für den Mercedes SL haben wir das erste dreiteilige rührreibgeschweißte TWB in einem Großserienfahrzeug gefertigt. Diesem folgte das Aluminium Tailored Blank für den Lamborghini Gallardo. Wir wären bereit für ein weiteres Modell - schließlich sind diese TWB in den USA längst in echten Großserien im Einsatz.

 

Für alle gilt:
Mittels Rührreibschweißen werden Bleche in unterschiedlichen Stärken vor dem Umformen miteinander verbunden. Die Blechdicken variieren je nach Anforderung an die Crash-Stabilität. Weitere Verstärkungsbleche sind nicht nötig. Dies spart Material und somit Gewicht – was im Leichtbau entscheidend ist. Rührreibgeschweißte Nähte eignen sich hervorragend zum Umformen, die Platinen können ohne Nacharbeit der Nähte direkt weiterverarbeitet werden. Es ist nur ein einziges Umformwerkzeug notwendig - eine enorme Kostenersparnis. Außerdem ist unser Verfahren reproduzierbar und deshalb ideal für die Serienfertigung – nicht nur von Tailored Blanks. 

Hauptboden für den Mercedes SL

Die Modell-Variante 2011 des Mercedes SL war der erste Vollaluminium-Rohbau in einer Mercedes-Großserie. Durch die Verwendung von Aluminium wurden hier im Vergleich zum Vormodell 110 kg Gewicht eingespart. Einen wichtigen Beitrag dazu leisten unsere Hauptböden, extrem dünnwandige Hohlprofile, die über die gesamte Modelllaufzeit bei RIFTEC rührreibgeschweißt wurden. 

Trotz der sehr dünnwandigen Konstruktion müssen die Hauptböden im Aufprallfall Crash-Energie aufnehmen. Zudem sollen sie korrosionsbeständig sein und reproduzierbar dicht – was beispielsweise bei einer MIG-geschweißten Verbindung nur durch ein zusätzliches Dichtband gewährleistet werden könnte. Die Einbausituation der Hauptböden ist sehr begrenzt, noch dazu lieferte RIFTEC direkt an die Bremer Montagelinie. Deshalb mussten die Bauteile möglichst verzugsarm sein. Um all diese Anforderungen erfüllen zu können, war Rührreibschweißen das Fügeverfahren der Wahl.

Energie und Umwelt

Unsichtbare Schweißnaht -nicht nur im Aluminium

Ökolüfter

Ökolüfter sind dezentrale Lüftungsgeräte mit Wärmetauscher, die angesichts des Klimawandels voll im Trend liegen. Schon seit vielen Jahren schweißen wir die Lochblechzylinder für diese Lüfter. 

Rührreibschweißen punktet hier unter anderem durch die hohe Oberflächengüte, denn unsere Nähte sind ohne Nacharbeit gratfrei und können im Sichtbereich eingesetzt werden.

Kupfer für Fassaden

Unter dem Stichwort „Unsichtbare Schweißnaht“ stehen auch unsere Kupfer-Projekte.

Immer wieder schweißen wir Dach- oder Fassadenelemente aus Kupfer und Kupferlegierungen. Kupfer ist als Material für den Außenbereich ideal, da es große Temperaturschwankungen aushält, wartungsfrei ist und sich hervorragend verarbeiten lässt. 

Das Rührreibschweißen eignet sich dabei sehr gut als Fügeverfahren, denn wir bringen deutlich weniger Wärme ins Material ein als andere Fügeverfahren. Somit bleiben die charakteristischen Eigenschaften des Materials weitgehend erhalten. Und unsere Nähte können meist ohne Nacharbeit im Sichtbereich verwendet werden.

Lebensmitteltechnik

Porenfreie Schweißnähte

Trockenschalen für die Gefriertrocknung

Trockenschalen aus rührreibgeschweißten Aluminiumprofilen überzeugen durch absolut fehlerfreie Nahtoberflächen und spaltfreie Verbindungen, die den höchsten hygienischen Anforderungen der Lebensmittelindustrie genügen. Wir fertigen sie in unterschiedlichen Varianten und Größen aus mehreren, zum Teil sehr dünnwandigen Strangpressprofilen. Die geringe Wanddicke ermöglicht es, das Gesamtgewicht der Schalen zu minimieren und zugleich eine hohe Wärmeleitfähigkeit zu erreichen. Mit dem Rührreibschweißen gewährleisten wir außerdem eine sehr gute Ebenheit der Schalen.  


Unsere Kunden bekommen von uns die komplette Baugruppe inklusive Materialbeschaffung, Fertigung, Oberflächenbehandlung, Montage, Kennzeichnung und Zertifikat. Auch der Einsatz von RFID-Tags ist möglich. Gefertigt werden sowohl Schalen für vollautomatische kontinuierliche Anlagen als auch Schalen für manuelle diskontinuierliche Anlagen. Bei den Stückzahlen ist von Kleinstmengen für Labor- und Kleinanlagen bis hin zur Ausstattung kompletter Linien alles möglich.  

Schlittenplatten für Schneidemaschinen

Auch bei den Schlittenplatten für Schneidemaschinen ist Rührreibschweißen das geeignetste Fügeverfahren, denn unsere Schweißnähte sind auch dann noch absolut porenfrei, wenn sie verschliffen und bearbeitet sind. So erfüllen wir die hohen Hygieneanforderungen der Lebensmittelindustrie.

 

Bei dieser Anwendung wird ein Finger- und Daumenschutz als Blech-Profil-Kombination angeschweißt. Die Schneidemaschinen fertigen wir über viele Jahre als Serie in hohen Stückzahlen.

Luft- und Raumfahrt

Rührreibschweißen für höchste Ansprüche

Paneele für den Laderaumboden

Für die Luft- und Raumfahrt schweißen wir regelmäßig Prototypen und Versuchsteile. Aber auch eine Serie haben wir über viele Jahre rührreibgeschweißt: Hochfeste Aluminiumprofile, die als Paneele für den Laderaumboden des A400M dienen. Aufgrund der hohen Grundwerkstofffestigkeit von 700 MPa konnten die Paneele nicht in der benötigten Breite stranggepresst werden. Daher haben wir aus mehreren schmalen Profilen und Blechabschnitten die passende Größe gefertigt.

Zu ihrer Zeit waren diese Laderaumpaneele nicht nur das einzige rührreibgeschweißte Bauteil im A400M, sondern auch das erste rührreibgeschweißte Serienbauteil bei Airbus!

Mischverbindungen für die Raumfahrt

Eine besonders anspruchsvolle Branche ist die Raumfahrt. Für die Mischverbindungen aus Aluminium und Titan, die wir für unsere Kunden schweißen, nutzen wir eine noch recht neue Variante des Rührreibschweißens: Das Schweißen mit „Stehender Schulter“, auch „Stationäre Schulter“ genannt. Hierbei wird ein Spezialwerkzeug verwendet, bei dem sich die Werkzeugschulter – anders als bei regulären Rührreibschweißen – nicht dreht. Vorteil: gerade bei sehr anspruchsvollen Anwendungen können wir die Prozesswärme gezielt und mit relativ geringer Axialkraft einbringen

Maschinen- und Anlagenbau

Rührreibschweißen „Made in Germany“

Hohe Einschweißtiefen

Bei dickwandigen Bauteilen im Maschinen- und Anlagenbau sind meist hohe Einschweißtiefen gefragt. Oft in Kombination mit hochfesten Legierungen, was für die meisten Schweißverfahren eine sehr große Herausforderung darstellt. Nicht so fürs Rührreibschweißen. Zumal wir mit unserer neuen Anlage Einschweißtiefen von bis zu 30 mm pro Seite realisieren können. Mit dem Überkopf-Schweißmodul schweißen wir dementsprechend legierungsabhängig simultan von oben und unten bis zu 60 mm.

Hohlprofil als Schweißkonstruktion

Aufgleisbrücken dienen dazu, entgleiste Züge zurück ins Gleis zu heben. Diese Bauteile müssen hohen mechanischen Kräften standhalten, dürfen gleichzeitig aber nicht zu schwer sein, da sie überall auf der Strecke gebraucht werden und dementsprechend transportabel sein sollen. 

Wir fertigen aus jeweils zwei hochfesten Aluminiumprofilen ein Hohlprofil, das anschließend beim Kunden weiterbearbeitet wird. Die Wandstärken liegen bei 15 – 20 mm. Auch bei diesem Produkt punktet das Rührreibschweißen mit seiner hohen Reproduzierbarkeit und dem geringen Wärmeeintrag, der nur wenig Verzug verursacht.

Medizintechnik

Hochvakuumdichte Verbindungen

Aluminium-Stahl-Mischverbindungen

Für die Medizintechnik schweißen wir hochvakuumdichte Verbindungen zwischen einer Aluminiumblech-Kalotte und einem Edelstahlring. Diese Komponente wird als Eingangsschirm in Röntgenbildverstärkern genutzt und ist damit sicherheitsrelevant. Deshalb verwenden wir auch hier das Rührreibschweißen. Unsere Serienfertigung läuft seit über 15 Jahren und erstreckt sich über mehrere Bauformen.

Transportwesen und Schiene

Durchstarten mit extremen Alu-Profilen und extremen Längen

Schienenfahrzeugbau

Zu unseren Projekten zählen Displayhalter und Dachverkleidungen für Züge im In- und Ausland. Wir verbinden mittels Rührreibschweißen zwei sehr anspruchsvolle Strangpressprofile miteinander. Die besonderen Herausforderungen sind hier die hohen Anforderungen an die Konturgenauigkeit, die aufgrund der speziellen Einbausituation nötig sind, sowie die Oberflächenanforderungen – die Schweißnaht befindet sich im Sichtbereich. Beides spricht für das Rührreibschweißen als am besten geeignetes Fügeverfahren.

 

Als einer der wenigen Dienstleister in Deutschland sind wir für den Schienenfahrzeugbau nach DIN EN 15085-2 CL1 zertifiziert. Damit haben wir die höchste Zertifizierungsstufe und dürfen sicherheitsrelevante Bauteile für unsere Kunden schweißen.

Nutzfahrzeugbau

Genau wie im Automobilbereich ist auch im Nutzfahrzeugbau der Leichtbau ein wichtiges Thema. Und damit auch das Rührreibschweißen: Für unsere Kunden schweißen wir extrem anspruchsvolle und dünnwandige Strangpressprofile als Trennwände, Böden oder Seitenwände für Feuerwehrfahrzeuge und andere Anwendungen im Nutzfahrzeugbereich. Gewichtsoptimiert und durch den geringen Wärmeeintrag immer auch verzugsoptimiert.

Elektrifizierung

Stromschienen, auch „dritte Schiene“ genannt, sind für die Stromversorgung von S- und U-Bahnen verantwortlich. Sie begleiten die Züge über lange Strecken, müssen hohen Belastungen standhalten und absolut zuverlässig sein. Wir verbinden hier drei einzelne Strangpressprofile aus Aluminium und Stahl mit einer extrem langen linearen Naht von 15 Metern zu diesen robusten Schienen. In Deutschland kann kaum ein anderer diese Längen mit einer durchgängigen Schweißnaht realisieren.

 

Das Rührreibschweißen überzeugt hier mit der hervorragenden Qualität der Verbindung. Durch die plastische Verformung des Materials entsteht eine nahezu homogene Schweißzone, die frei von Poren und Einschlüssen ist. Dadurch wird eine hohe Belastbarkeit und sehr hohe elektrische Leitfähigkeit gewährleistet. Zudem ist die Verbindung deutlich fester als bei herkömmlichen Schweißverfahren und weist eine hohe Ermüdungsfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit auf.

Zukunft: Forschung & Entwicklung

Mit RIFTEC die Zukunft gestalten

Forschung

Wir sind regelmäßig aktiv mit spannenden Vorträgen auf unterschiedlichen relevanten Veranstaltungen vertreten. Erst im Oktober 2021 hat unser Geschäftsführer Dr. Axel Meyer bei der „International Conference on Advanced Joining Processes“ in Sintra (Portugal) einen Vortrag über einen von uns durchgeführten Prozessvergleich zwischen Rührreibschweißen, Laserschweißen, MIG und Laser-MIG-Hybrid-Schweißen gehalten. Raten Sie mal, welches Verfahren am besten abgeschnitten hat...
2022 haben wir einen Round Robin zu eben diesem Thema durchgeführt. Es ging um einen neutralen Prozessvergleich zwischen unterschiedlichen Fügeverfahren, bei dem auch ein Augenmerk auf den CO2-Fußabdruck gelegt wird. Die Ergebnisse dazu finden Sie hier.

Gremienarbeit

Dr. Axel Meyer, Geschäftsführer bei RIFTEC, ist stellvertretender Vorsitzender der „Forschungsvereinigung Schweißen und verwandte Verfahren“ bei der DVS. Außerdem leitet er dort den Fachausschuss 5 (FA5) – Sonderschweißverfahren. 
In diversen projektbegleitenden Ausschüssen sind wir als Industriepartner dabei und auch beim RAISER Innovationspreis ist regelmäßig unsere Expertise gefragt.  
Natürlich engagieren wir uns auch in der Nachwuchsförderung, beteiligen uns am Zukunftstag, betreuen Praktikantinnen und Praktikanten und bilden unseren eigenen Nachwuchs aus.