Was ist Reibschweißen?

Reibschweißen ist eine Art des Schweißens, bei der die Wärme verwendet wird, die durch das Reiben eines Objekts an einem anderen entsteht, um die beiden miteinander zu verschmelzen. Auf die beiden Objekte wird Druck ausgeübt, um diese Verschmelzung zu unterstützen. Die Wärme entsteht durch die Reibung der Gegenstände, tritt also direkt im Verschmelzungsbereich auf und hat nur geringe Auswirkungen auf die Umgebung. Dieses Verfahren ist ideal für zwei Objekte mit sehr unterschiedlichen Schmelzpunkten. Es stellt durch Verschmelzen eine Verbindung zwischen den beiden Oberflächen her, schmilzt die Materialien während des Prozesses jedoch nicht buchstäblich.

Da während des eigentlichen Verfahrens typischerweise kein Schmelzen auftritt, handelt es sich bei diesem Verfahren technisch gesehen eher um eine Art Schmieden als um eine Art Schweißen. Der Prozess ist jedoch dem des Schweißens sehr ähnlich und wird als solcher eingestuft. Beim Reibschweißen gibt es zwei Kategorien von Schweißtechniken. Bei der ersten Technik werden verschiedene Metalle miteinander verschmolzen, während die zweite bei Thermoplasten verwendet wird.

Metalle können durch Reibschweißtechniken wie Rotationsschweißen oder lineares Reibschweißen, beides ähnliche Prozesse, verschmolzen werden. Beim Rotationsschweißen, auch Trägheitsschweißen genannt, dreht sich ein Teil, während das andere stationär bleibt. Es wird Druck ausgeübt und das rotierende Stück kommt allmählich zum Stillstand. Durch Hitze und Druck entsteht eine Verbindung zwischen den beiden Materialien. Das lineare Schweißen folgt dem gleichen Prozess, aber das Teil wird auf und ab gerieben, anstatt gedreht.

Bei Thermoplasten kann das Reibschweißen einen Kunststoff und ein Metall miteinander verbinden. Dies ist eine nützliche Methode, um Materialien zu verbinden, die mit herkömmlichen Schweißmethoden nicht verbunden werden können. Brillen sind ein alltägliches Beispiel für die Vorteile des Schweißens von Thermoplasten. Die Kunststoffbrillengestelle können durch ein Reibschweißverfahren mit den Metallscharnieren verbunden werden. Dies wäre ohne Reibschweißen schwieriger zu erreichen, da Metall und Kunststoff so unterschiedliche Schmelzpunkte haben.

Orbitales Reibschweißen und lineares Vibrationsschweißen sind Techniken, die bei Thermoplasten verwendet werden. Beim linearen Vibrationsschweißen werden Vibrationen und Druck verwendet, um die Teile aneinander zu reiben, um eine Verschmelzung zu erzeugen, während beim Orbital-Reibschweißen Punkte eines Materials gegen die Oberfläche des anderen rotiert werden. Da Kunststoffe unter Hitze zu schmelzen beginnen, wird der Prozess fortgesetzt, bis der Kunststoff erweicht ist. Dann wird der Prozess gestoppt und beim Abkühlen geht der Kunststoff eine Verbindung ein. Diese Prozesse helfen, eine Vielzahl unterschiedlicher Materialien leicht miteinander zu verbinden, ohne dass zusätzliche Materialien oder Schrauben und Muttern erforderlich sind.