Robotergestützte Rührreibschweißanlagen für die Industrieautomatisierung

Die Hochschule Magdeburg-Stendal hat in Partnerschaft mit KUKA Systems AWS eine Forschungszelle für das robotergestützte Rührreibschweißen (Friction Stir Welding, FSW) eingerichtet. Die Kooperation bietet eine industrietaugliche Umgebung zur Erprobung, Evaluierung und Entwicklung von FSW- und Bearbeitungsanwendungen für komplexe Fertigungsprozesse.

Einsatz in der industriellen Automatisierung
Die Zusammenarbeit schließt die operative Lücke zwischen Tests im Labormaßstab und der vollständigen industriellen Fertigung. Die Hochschule Magdeburg-Stendal betreibt die Forschungseinrichtung, während KUKA Systems AWS die Roboterhardware, die digitale Integration und den technischen Support bereitstellt. Durch die Nutzung einer Industrieplattform anstelle eines herkömmlichen Laboraufbaus ermöglicht die Initiative den Ingenieuren, Fertigungsprozesse unter realen Produktionsbedingungen zu untersuchen. Dieser Ansatz beschleunigt die Validierung komplexer Bauteile für die Schwerindustrie, die Automobilbranche und die Luft- und Raumfahrt, wo Verbindungsfestigkeit und strukturelle Integrität von entscheidender Bedeutung sind.

Integrierte Robotik für das Rührreibschweißen
Die physische Grundlage der Forschungszelle ist das Robotersystem KR FORTEC ultra MT. Diese spezifische Hardware ist so konstruiert, dass sie eine hohe Steifigkeit aufrechterhält und den erheblichen Prozesskräften standhält, die bei anspruchsvollen FSW-Operationen auftreten. Die Plattform integriert technisch sowohl Rührreibschweiß- als auch Fräsfunktionen in einer einzigen Robotereinheit. Diese Doppelfunktion ermöglicht die Ausführung kompletter Prozessketten – vom anfänglichen Festkörperfügen bis zur maschinellen Nachbearbeitung der Schweißnaht – innerhalb einer einzigen, kontrollierten Umgebung. Die Konsolidierung dieser Fertigungsschritte reduziert den Bedarf an Bauteiltransfers und begrenzt mögliche Ausrichtungsabweichungen während kontinuierlicher Produktionsabläufe.




Digitale Infrastruktur und Prozessvalidierung
Neben der physischen Hardware umfasst das System eine digitale Zwillingsarchitektur sowie End-to-End-Datenerfassungsprotokolle. Diese digitale Infrastruktur ermöglicht die virtuelle Planung, Analyse und Verfeinerung neuer FSW-Verfahren vor deren physischer Ausführung.

„Es war uns besonders wichtig, die Hochschule mit der neuesten Technologie auszustatten. Insbesondere die Kombination aus optimierter Hard- und Software, gepaart mit dem digitalen Zwilling und der Möglichkeit, umfassende Prozessdaten zu erfassen, rundet das Gesamtkonzept ab“, merkt Thomas Schmidt, Technical Sales bei KUKA Advanced Welding Solutions, an.

Durch die Erfassung von Betriebsparametern in Echtzeit ermöglicht das integrierte System den Herstellern, mechanische Spannungen und Wärmeeinträge präzise abzubilden. Diese virtuelle Validierung beschleunigt Forschungszyklen und erleichtert die direkte Übertragung der getesteten Fertigungsparameter in aktive industrielle Montagelinien, ohne dass ein umfangreiches physisches Prototyping erforderlich ist.

Bearbeitet von Aishwarya Mambet, Induportals-Redakteurin, mit Unterstützung von KI.

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