Was ist Reibschweißen?
Reibschweißen ist eine Art des Schweißens, bei dem die Wärme, die beim Reiben eines Objekts an einem anderen entsteht, zum Zusammenfügen der beiden verwendet wird. Auf die beiden Objekte wird Druck ausgeübt, um diese Fusion zu unterstützen. Die Wärme entsteht durch die Reibung der Objekte, tritt also direkt in dem Bereich auf, in dem sie verschmolzen wird, und hat nur geringe Auswirkungen auf die Umgebung. Dieser Prozess ist ideal für zwei Objekte mit sehr unterschiedlichen Schmelzpunkten. Durch das Verschmelzen wird eine Verbindung zwischen den beiden Oberflächen hergestellt, die Materialien werden jedoch während des Prozesses nicht buchstäblich geschmolzen.
Da das Schmelzen normalerweise nicht während des eigentlichen Vorgangs stattfindet, handelt es sich bei diesem Vorgang eher um eine Art Schmieden als um eine Art Schweißen. Das Verfahren ist jedoch dem Schweißen sehr ähnlich und wird als solches eingestuft. Innerhalb des Reibschweißens gibt es zwei Kategorien von Schweißtechniken. Bei der ersten Technik werden verschiedene Metalle miteinander verschmolzen, während bei der zweiten Technik Thermoplaste verwendet werden.
Metalle können durch Reibschweißtechniken wie Schleuderschweißen oder lineares Reibschweißen, beides ähnliche Verfahren, geschmolzen werden. Das Schleuderschweißen, auch Trägheitsschweißen genannt, dreht ein Teil, während das andere stationär bleibt. Es wird Druck ausgeübt und das rotierende Teil kommt allmählich zum Stillstand. Durch Hitze und Druck wird eine Bindung zwischen den beiden Materialien hergestellt. Das lineare Schweißen erfolgt nach dem gleichen Verfahren, jedoch wird das Teil nicht gedreht, sondern auf und ab gerieben.
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 Kunststoff-Brillengestelle können durch Reibschweißen mit den Metallscharnieren verbunden werden. Dies wäre ohne Reibschweißen schwieriger zu erreichen, da Metall und Kunststoff so unterschiedliche Schmelzpunkte haben.
Orbitalreibschweißen und lineares Vibrationsschweißen sind Techniken, die für Thermoplaste verwendet werden. Beim linearen Vibrationsschweißen werden die Teile durch Vibrationen und Druck aneinander gerieben, um eine Verschmelzung zu erzielen, während beim Orbitalreibungsschweißen Punkte eines Materials gegen die Oberfläche des anderen gedreht werden. Da Kunststoffe unter Hitze zu schmelzen beginnen, wird der Prozess fortgesetzt, bis der Kunststoff erweicht ist. Dann wird der Prozess gestoppt, und wenn der Kunststoff abkühlt, bildet er eine Bindung. Mit diesen Verfahren können verschiedene Materialien problemlos miteinander verbunden werden, ohne dass zusätzliche Materialien oder Schrauben und Muttern erforderlich sind.