Herausforderungen der Temperaturmessung während des Rührreibschweißprozesses
-
Silke Augustin
Wissenschaftliche Mitarbeiterin am Institut für Prozessmess- und Sensortechnik der TU Ilmenau, Themenschwerpunkt: Temperaturmesstechnik, numerische Temperaturfeldberechnungen
,
Thomas Fröhlich
Leiter des Instituts für Prozessmess- und Sensortechnik sowie des Fachgebiets Prozessmesstechnik, Technische Universität Ilmenau
,
Gunter Krapf
Technischer Mitarbeiter am Institut für Prozessmess- und Sensortechnik der TU Ilmenau, Leiter des Temperatur-Kalibrierlabors des Instituts
Leiter des Fachgebiets Fertigungstechnik der TU Ilmenau, Koordinator des Kompetenzzentrums „Mittelstand 4.0“ an der TU Ilmenau
Wissenschaftlicher Mitarbeiter im Fachgebiet Fertigungstechnik der TU Ilmenau, Themenschwerpunkt: Pressschweißen
Promovend im Fachgebiet Fertigungstechnik der TU Ilmenau, Themenschwerpunkt: Pressschweißen
Wissenschaftlicher Mitarbeiter im Fachgebiet Fertigungstechnik der TU Ilmenau, Themenschwerpunkt: Lichtbogentechnik
Zusammenfassung
Die Bestimmung der Prozesszonentemperatur erlangt bei der Regelung und Überwachung des Rührreibschweißprozesses (FSW) eine zunehmende Relevanz. Gegenwärtig erfolgt die Temperaturmessung unter anderem durch Thermografie oder durch die Anwendung werkzeugintegrierter Temperaturfühler (meist Thermoelemente). Da diese nicht direkt an der Schweißstelle angebracht werden können, entstehen Messabweichungen sowie zeitliche Verzögerungen. Diese können auf die unterschiedlichen Wärmeableitungsvorgänge in das Werkzeug, die zu fügenden Werkstoffe und an die Umgebung zurückgeführt werden. Im Beitrag wird ein Verfahren zur direkten Temperaturmessung auf Grundlage des thermoelektrischen Effektes sowie die dabei auftretenden Herausforderungen beschrieben. Mit diesem Verfahren kann eine direkte Temperaturmessung während des Prozesses erfolgen, ohne das Werkzeug mit zusätzlichen Temperaturfühlern zu versehen.
Abstract
The exact determination of the process zone temperature plays an increasingly important role in the control and monitoring of the friction stir welding process (FSW). At present, temperature measurement is carried out with the aid of a temperature sensor integrated in the tool (usually thermocouples). Since these cannot be attached directly to the welding point, heat dissipation within the tool and to the environment causes measurement deviations as well as a time delay in the temperature measurement. The article describes a process and the challenges that arise in this process, how a direct temperature measurement during the process can be achieved by exploiting the thermoelectric effect between tool and workpiece, without changing the tool by introducing additional temperature sensors.
About the authors
Wissenschaftliche Mitarbeiterin am Institut für Prozessmess- und Sensortechnik der TU Ilmenau, Themenschwerpunkt: Temperaturmesstechnik, numerische Temperaturfeldberechnungen
Leiter des Instituts für Prozessmess- und Sensortechnik sowie des Fachgebiets Prozessmesstechnik, Technische Universität Ilmenau
Technischer Mitarbeiter am Institut für Prozessmess- und Sensortechnik der TU Ilmenau, Leiter des Temperatur-Kalibrierlabors des Instituts
Leiter des Fachgebiets Fertigungstechnik der TU Ilmenau, Koordinator des Kompetenzzentrums „Mittelstand 4.0“ an der TU Ilmenau
Wissenschaftlicher Mitarbeiter im Fachgebiet Fertigungstechnik der TU Ilmenau, Themenschwerpunkt: Pressschweißen
Promovend im Fachgebiet Fertigungstechnik der TU Ilmenau, Themenschwerpunkt: Pressschweißen
Wissenschaftlicher Mitarbeiter im Fachgebiet Fertigungstechnik der TU Ilmenau, Themenschwerpunkt: Lichtbogentechnik
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© 2019 Walter de Gruyter GmbH, Berlin/Boston
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