Rührreibschweißen: Neues Verfahren für Aluminium und Stahl

Entwicklung der Universität Stuttgart

An der Universität Stuttgart haben Forscher ein neues Verfahren entwickelt, um Aluminium- und Stahlbleche mit unterschiedlicher Dicke hochfest verschweißen zu können.

Martin Werz von der Materialprüfungsanstalt der Universität Stuttgart erklärt: „Beim Rührreibverschweißen von Aluminium mit Stahl ist es wie beim Backen eines Marmorkuchens – der helle und der dunkle Teig sollen zwar eine Verbindung miteinander eingehen, dürfen aber nicht soweit miteinander vermischt werden, dass nur noch brauner, gemischter Teig entsteht. Der gemischte Teig aus dem Kuchenbild entspricht bei Aluminium- Stahlverbindungen sogenannten intermetallischen Phasen, die spröde sind.“

Doch was ist das Besondere an diesem Schweißprozess? Die Forscher können die Bleche mit ihrem Verfahren stumpf und überlappend verschweißen. Mit der großen Querschnittsfläche entsteht eine hohe Festigkeit.

Rührreibschweißen für Automobilbranche

Dadurch entsteht laut den Wissenschaftlern eine widerstandsfähige Naht, die auch unter verschiedenen Zugversuchen standhält. Werz erklärt: „Selbst bei komplexen Geometrien wie Rundungen hält unsere Schweißnaht. So kann man sich in einem Bauteil die Vorteile von dünnen Blechen aus hochfesten Stählen und Aluminiumblechen mit etwas höherer Dicke und der daraus resultierenden, höheren Beulsteifigkeit zunutze machen, indem man beide Werkstoffe ressourcenschonend miteinander kombiniert.“

Damit sei es möglich bereits bei der Fertigung von einzelnen Bauteilen Aluminium und Stahl miteinander zu verbinden. Durch die verbesserte Strukturoptimierung kann so das Gewicht reduziert werden. Das Verfahren ist somit vor allem für die Automobilbranche im Bereich des Karosseriebaus interessant.