„Die Nachfrage zum Schweißen von Gusskomponenten für die Automobilbranche steigt immens, etwa beim Herstellen von Batteriewannen oder Wärmetauschern für E-Fahrzeuge, und hier kann unser FSW-Verfahren besonders punkten“, sagt Sahin Sünger, Produktmanager FSW (Friction Stir Welding, dt: Rührreibschweißen) bei der Grenzebach Maschinenbau GmbH. Das bayerische Unternehmen hat nach eigenen Angaben 2020 bereits einige Großaufträge für europäische Automobilhersteller eingefahren, die bei E-Fahrzeugen und den damit verbundenen Bauteilen auf das Rührreibschweißen setzen.
Grenzebach bietet FSW-Lösungen für Batteriewannen in Guss- und Strangpressbauweise für Hybrid- und BEV-Modelle (Battery Electric Vehicle). Daneben ist man mit FSW-Lösungen für Wärmetauscher und Leistungselektronik auf dem Markt vertreten.
Wodurch zeichnet sich die FSW-Technologie aus?
Häufig geht es dabei um die Arbeit mit porenbehaftetem Guss und unebenen Oberflächen, die mit konventionellen Schweißtechniken nur schwer zu verarbeiten sind. Gerade hier kann das FSW-Verfahren seine Stärken deutlich ausspielen: Beim Rührreibschweißen erzeugt ein rotierendes Werkzeug durch Reibung und Druck die benötigte Prozesswärme an der Nahtstelle. Der Werkstoff wird durch die eingebrachte Wärme plastisch verformbar und durch die Rotation des Werkzeugs entlang der Nahtstelle verrührt. Das Ergebnis ist ein homogenes Gefüge mit hervorragenden Eigenschaften.
Die Vorteile im Überblick
- Die Naht, die auf diese Weise entsteht, zeichnet sich durch besondere Dichtigkeit aus. Weil die Dichtnaht auch mechanisch äußerst belastbar ist, kann sie an strukturrelevanten Stellen eingesetzt werden.
- Die hohe Tragfähigkeit der FSW-Naht trägt immens zur Sicherheit der Fahrzeuge bei Verbindungen, die durch FSW geschaffen werden, sind aufgrund des geringen Energieeintrags zudem verzugsarm.
- Im Vergleich zu herkömmlichen Schmelzschweißverfahren wie etwa dem Lichtbogenschweißen werden beim Rührreibschweißen weder Schweißdraht noch Schutzgas oder aufwendige Abluftsysteme benötigt.
- Darüber hinaus ist die Anwendung geräuscharm und erzeugt keine optische Strahlung.
Volumenstarke Produktion von Batteriewannen für E-Fahrzeuge
Es stehen verschiedene Anlagenkonzepte zur Verfügung – von Portalanlagen mit kundenspezifischen Arbeitsbereichen bis hin zu Robotern, die 3D-Geometrien schweißen. „Unsere neue Doppelspindelanlage D-DSM, die wir 2019 auf der Automotive Engineering Expo dem Markt präsentiert haben, kommt inzwischen bereits für die volumenstarke Produktion von Batteriewannen für E-Fahrzeuge zum Einsatz. Wir haben damit exakt die Bedürfnisse in der Industrie getroffen und entwickeln das Portfolio vorausschauend weiter“, unterstreicht Sahin Sünger.
Als Technologie-Zulieferer den Wandel in der Mobilität unterstützen
Die Auftragslage aus der Automobilindustrie für FSW-Leistungen sei sehr gut. In der Unternehmenszentrale in Hamlar bei Augsburg ist Grenzebach mit hoher Entwicklungs- und Fertigungstiefe für FSW-Technologie ausgestattet. „Wir sind ein solide aufgestelltes Familienunternehmen, das seit Jahren zu den Global Playern zählt. Auf dieser sicheren Basis zeigen wir auch in Zeiten, die von Wandel und Umbruch geprägt sind, höchste Performanz. Unser FSW-Team lebt ein hohes Maß an Agilität, wir nehmen Impulse für Innovationen frühzeitig und mit Begeisterung auf“, sagt Christian Herfert, Head of Friction Stir Welding Technology bei Grenzebach. Das Grenzebach-Portfolio wird durch kundenspezifische Bauteilzuführtechnik für Integrationslösungen sowie MES-Anbindungen ergänzt.
Prämiertes FSW-Verfahren von Grenzebach
Für seine Innovationsstärke in der FSW- Technologie hat Grenzebach bereits eine Reihe von Auszeichnungen erhalten: Im Sommer 2020 bekam das Unternehmen den Igus Vector Award für das Steigern der Funktionalität der FSW-Portalanlage durch das Einsetzen des Igus-Systems. Diese spezifische Lösung für die Energiezuführungs-Einheit ermöglicht ein Drehen des Schweißkopfes von +/- 720 °, was ein entscheidendes Feature für das Schweißen von komplexen Geometrien wie etwa Wärmetauschern darstellt. Auch für eine durch Künstliche Intelligenz unterstützte Real-Time-Qualitätskontrolle beim Rührreibschweißen in der industriellen Produktion wurde Grenzebach kürzlich ausgezeichnet.