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Forschern der Materialprüfungsanstalt (MPA) der Universität Stuttgart ist es gelungen, das Rührreibschweißen (Friction Stir Welding) in einer neuen Form für flexible, roboterbasierte Produktionslinien zu erschließen. Die neu entwickelte Schweißzange „Steppwelder“ ermöglicht das Fügen hochfester Aluminiumlegierungen in Rekordzeit und ohne schwere externe Gegenhalter. Die Technologie-Lizenz-Büro (TLB) GmbH unterstützt nun die Markteinführung der patentierten Innovation.
Der moderne Karosseriebau steht unter hohem Innovationsdruck: Um die Reichweite von Elektrofahrzeugen zu erhöhen, müssen vermehrt hochfeste Aluminiumlegierungen und Hybridverbindungen (z. B. Aluminium-Stahl) eingesetzt werden. Bisherige Rührreibschweiß-Verfahren scheiterten in der flexiblen Serienfertigung oft an den massiven Prozesskräften, die schwere, unflexible Gegenhalter erforderlich machten.
Integrierter Kraftfluss und das Steppnaht-Prinzip:
Das Team um Projektleiter Dominik Walz und die Erfinder Florian Panzer, Stefan Weihe und Dr.-Ing. Martin Werz haben dieses Hindernis überwunden. Kern der Innovation ist eine robotergeführte Schweißzange mit einem aktiv verfahrbaren, integrierten Gegenhalter. Dadurch entsteht ein geschlossener Kraftfluss direkt im Zangengestell, was den Einsatz an herkömmlichen 6-Achs-Industrierobotern ohne aufwendige externe Vorrichtungen erlaubt.
Ein besonderes Highlight ist das namensgebende „Steppnaht-Prinzip“: Durch das Aneinanderreihen kurzer Schweißungen können flexible 2D- und 3D-Verläufe extrem schnell realisiert werden. So wird beispielsweise eine 50 cm lange Naht in nur 1,5 bis 2 Sekunden gefügt.
Hoher Reifegrad und staatliche Förderung:
Die technologische Reife ist bereits weit fortgeschritten. Eine vollständige Schweißzelle für Validierungsversuche inklusive eines digitalen Zwillings steht bereit. Das Projekt wird mit rund 1,4 Millionen Euro durch die Validierungsförderung „VIP+“ des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert. Bis zum Abschluss der Validierungsphase im Juni 2026 soll die Technologie marktreif für den Einsatz in der Automobilindustrie, Luftfahrt und dem Maschinenbau sein.
Vorteile für Industrie und Umwelt:
Neben der wirtschaftlichen Effizienz punktet der Steppwelder beim Thema Nachhaltigkeit: Der Prozess kommt ohne Zusatzwerkstoffe aus, erzeugt weder Rauch noch Spritzer und arbeitet mit minimalem Energieaufwand. Gleichzeitig ermöglicht er massive Gewichtseinsparungen bei komplexen Geometrien wie Batteriegehäusen oder Megacastings.
Verwertung und Lizenzierung:
Die Technologie ist durch Patente in Deutschland und den USA (DE 102018111496 B4, US 11407606 B2) geschützt. Die Technologie-Lizenz-Büro (TLB) GmbH ist mit der wirtschaftlichen Verwertung beauftragt und bietet interessierten Unternehmen ab Juli 2026 Möglichkeiten zur Lizenzierung und Kooperation an.
Leon Windel
0721 / 79004-35
windel@tlb.de
https://www.tlb.de/technologieangebote/17-076tlb Link zur Technologie
Die robotergeführte Rührreibschweißzange „Steppwelder“ im Einsatz an einem herkömmlichen 6-Achs-Indu ...
Source: Dominik Walz
Copyright: Dominik Walz, MPA, Universität Stuttgart
CAD-Entwurf des zweiten Prototyps der Rührreibschweißzange (Steppwelder) mit verschiedenen Welding-M ...
Source: Dominik Walz
Copyright: Dominik Walz, MPA, Universität Stuttgart
Criteria of this press release:
Business and commerce, Journalists, Scientists and scholars
Energy, Environment / ecology, Materials sciences, Mechanical engineering, Traffic / transport
transregional, national
Research results, Transfer of Science or Research
German
Die robotergeführte Rührreibschweißzange „Steppwelder“ im Einsatz an einem herkömmlichen 6-Achs-Indu ...
Source: Dominik Walz
Copyright: Dominik Walz, MPA, Universität Stuttgart
CAD-Entwurf des zweiten Prototyps der Rührreibschweißzange (Steppwelder) mit verschiedenen Welding-M ...
Source: Dominik Walz
Copyright: Dominik Walz, MPA, Universität Stuttgart
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