DE202009018136U1

DE202009018136U1 - Tool for friction stir welding

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Publication number: DE202009018136U1
Application number: DE202009018136U
Authority: DE
Original assignee: EADS Deutschland GmbH
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 2009-09-08
Filing date: 2009-09-08
Publication date: 2011-02-17
Anticipated expiration: 2019-09-09
Also published as: DE102009040527A1

Abstract

Werkzeug (2) zur Herstellung eines Bauteils aus zwei Werkstücken (4, 6) durch Rührreibschweißen, mit einem rotierbaren Werkzeugkörper (8), der eine Schulterfläche (12) zur Anlage an den Werkstücken (4, 6) aufweist, und mit einem Rührstift (16), der sich von der Schulterfläche (12) koaxial zur Drehachse des Werkzeugkörpers (8) erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass die Schulterfläche (12) in eine innere Schulterringfläche (12) und in eine äußere Schulterringfläche (22) unterteilt ist, wobei die äußere Schulterringfläche (22) eine geringere Drehzahl aufweist als die innere Schulterringfläche (12).Tool (2) for producing a component from two workpieces (4, 6) by friction stir welding, with a rotatable tool body (8) having a shoulder surface (12) for engagement with the workpieces (4, 6), and with a stirring pin ( 16) extending from the shoulder surface (12) coaxially with the axis of rotation of the tool body (8), characterized in that the shoulder surface (12) is divided into an inner shoulder ring surface (12) and an outer shoulder ring surface (22) outer shoulder ring surface (22) has a lower speed than the inner shoulder ring surface (12).

Description

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zum Rührreibschweißen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a tool for friction stir welding according to the preamble of patent claim 1.

Rührreibschweißen oder Friction Stir Welding (FSW), wie es beispielsweise in der WO 93/10935 A1 beschrieben ist, ermöglicht das stoffschlüssige Fügen zweier mit herkömmlichen Schmelzschweißverfahren nicht bzw. nur sehr schwer schweißbarer Werkstücke zu einem Bauteil. Es wird vornehmlich zum Verschweißen von Leichtmetallen eingesetzt. Eine Zugabe eines Schweißzusatzstoffes ist nicht notwendig. Beim Rührreibschweißen wird ein Rührstift, der sich von einer Stirnfläche eines sich drehenden Zylinders erstreckt, in einen Stumpfstoß zweier Werkstücke gedrückt und entlang des Stumpfstoßes geführt, wobei der Zylinder mit seiner Stirnfläche bzw. Schulterfläche auf den Werkstücken aufliegt. Durch die Reibung zwischen der Schulterfläche und den Werkstücken entsteht Wärme mittels der das Material in dem Stumpfstoß plastifiziert wird und das dann durch den eintauchenden Rührstift gleichmäßig verrührt wird.Friction Stir Welding or Friction Stir Welding (FSW), as used in the WO 93/10935 A1 is described, allows the cohesive joining of two with conventional fusion welding not or only very difficult to weld workpieces to a component. It is mainly used for welding light metals. An addition of a welding additive is not necessary. In friction stir welding, a stirring pin extending from an end face of a rotating cylinder is pushed into a butt joint of two workpieces and guided along the butt joint, with the cylinder resting on the workpieces with its face or shoulder surface. The friction between the shoulder surface and the workpieces creates heat by which the material in the butt joint is plasticized and then evenly agitated by the dipping stirring pin.

Neben Werkzeugen mit einer drehenden Schulterfläche sind auch Werkzeuge mit einer stehenden Schulterfläche bekannt. Ein derartiges beispielsweise in der DE 10 2005 030 800 A1 gezeigtes Werkzeug findet vornehmlich bei dickwandigen Werkstücken mit einer Materialstärke von mehr als 6 mm Anwendung. Es hat sich nämlich bei dickwandigen Werkstücken gezeigt, dass aufgrund der Rotation der Schulterfläche die anliegende Werkstückoberfläche zur Überhitzung neigt, wohingegen im entfernten Wurzelbereich einer entstehenden Naht eine Neigung zur Kaltverschweißung sowie zur Bildung von Verdichtungsfehlern besteht.In addition to tools with a rotating shoulder surface and tools with a standing shoulder surface are known. Such a example in the DE 10 2005 030 800 A1 Tool shown is mainly used in thick-walled workpieces with a thickness of more than 6 mm application. It has been shown in thick-walled workpieces that due to the rotation of the shoulder surface, the fitting workpiece surface tends to overheat, whereas in the remote root area of a resulting seam there is a tendency for cold welding and the formation of compaction errors.

Problematisch an den vorbeschriebenen Rührreibwerkzeugen ist jedoch, dass deren Standfestigkeit bzw. Lebensdauer insbesondere des Rührstiftes stark begrenzt ist. Die Standfestigkeit des Rührstiftes lässt sich unter anderem über seinen Durchmesser beeinflussen, wobei prinzipiell gilt: je größer sein Durchmesser, desto höher seine Standfestigkeit. In der Praxis hat sich jedoch gezeigt, dass ein Durchmesserverhältnis Schulterfläche:Rührstift von maximal etwa 1:2 eingehalten werden sollte. D. h., eine Schulterfläche mit einem Durchmesser von z. B. 10 mm sollte maximal einen Rührstift mit einem Durchmesser von 5 mm aufweisen. Ansonsten besteht die Gefahr, dass sich die Naht nicht schließt und ein offener Tunneleffekt eintritt. Mit steigendem Schulterflächendurchmesser steigt ebenfalls die notwendige Prozesskraft sowie die Reibwärme überproportional an. Zwar nimmt die Umfangsgeschwindigkeit nur linear zu, jedoch steigt die Schulterfläche als Reibungsquelle mit dem Durchmesser zum Quadrat an.However, the problem with the above-described friction-stir tools is that their stability or service life, in particular of the stirring pin, is severely limited. The stability of the stirrer pin can be influenced, among other things, by its diameter, with the following principle in principle: the larger its diameter, the higher its stability. In practice, however, it has been shown that a diameter ratio of shoulder surface: stirrer should be maintained at a maximum of about 1: 2. D. h., A shoulder surface with a diameter of z. B. 10 mm should have a maximum of a stirring pin with a diameter of 5 mm. Otherwise, there is a risk that the seam does not close and an open tunnel effect occurs. As the shoulder surface diameter increases, the necessary process force and friction heat also increase disproportionately. Although the peripheral speed only increases linearly, the shoulder surface increases as a source of friction with the diameter squared.

Aufgabe der vorliegenden ist es, ein Werkzeug zum Rührreibschweißen, das die vorgenannten Nachteile beseitigt und eine verlängerte Lebensdauer aufweist, sowie ein Verfahren zum Rührreibschweißen zu schaffen.The object of the present invention is to provide a friction stir welding tool which eliminates the aforementioned disadvantages and has a prolonged life and a friction stir welding method.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Werkzeug zum Rührreibschweißen mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.This object is achieved by a tool for friction stir welding with the features of patent claim 1.

Ein erfindungsgemäßes Werkzeug zur Herstellung eines Bauteils aus zwei Werkstücken durch Rührreibschweißen hat einen rotierbaren Werkzeugkörper, der eine Schulterfläche zur Anlage an den Werkstücken aufweist, und einen Rührstift, der sich von der Schulterfläche koaxial zur Drehachse des Werkzeugkörpers erstreckt. Erfindungsgemäß ist die Schulterfläche in eine innere Schulterringfläche und in eine äußere Schulterringfläche unterteilt, wobei die äußere Schulterringfläche eine geringere Drehzahl als die innere Schulterringfläche aufweist.An inventive tool for producing a component from two workpieces by friction stir welding has a rotatable tool body having a shoulder surface for abutment against the workpieces, and a stirring pin which extends from the shoulder surface coaxially to the axis of rotation of the tool body. According to the invention, the shoulder surface is divided into an inner shoulder ring surface and into an outer shoulder ring surface, wherein the outer shoulder ring surface has a lower rotational speed than the inner shoulder ring surface.

Erfindungsgemäß dreht somit ein rührstiftnaher Schulterflächenbereich mit gleicher Drehzahl wie der Rührstift, während ein rührstiftferner Schulterflächenbereich mit zumindest reduzierter Drehzahl angetrieben wird. Hierdurch erfolgt ein gezielter und konzentrierter Wärmeeintrag im Bereich der Naht. Das oben zitierte Durchmesserverhältnis kann zugunsten des Rührstiftdurchmessers geändert und somit ein Rührstift mit einem dickeren Durchmesser gewählt werden, ohne dass ein offener Tunneleffekt auftritt. Als Folge des größeren Rührstiftdurchmessers steigt die Standfestigkeit bzw. Lebensdauer des Rührstifts signifikant an.Thus, according to the invention, a shoulder surface area close to the stirring pin rotates at the same speed as the stirring pin, while a rührstiftferner shoulder surface area is driven with at least reduced speed. This results in a targeted and concentrated heat input in the seam. The above-cited diameter ratio can be changed in favor of the stirring pin diameter and thus a stirring pin with a thicker diameter can be selected without an open tunnel effect occurs. As a result of the larger Rührstiftdurchmessers the stability or life of the stirring pin increases significantly.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die äußere Schulterringfläche feststehend und somit nicht rotierend ausgebildet. Hierdurch ist die Regelung der Schweißanlage besonders einfach ausführbar.In a preferred embodiment, the outer shoulder ring surface is fixed and thus non-rotating. As a result, the control of the welding system is particularly simple executable.

Bevorzugterweise wird die äußere Schulterringfläche von einem den Werkzeugkörper umgreifenden Ringkörper gebildet. Ein derartiger Ringkörper ist einfach herstellbar und erlaubt die Nachrüstung herkömmliche Werkzeuge mit einer drehenden Schulterfläche.Preferably, the outer shoulder ring surface is formed by an annular body surrounding the tool body. Such a ring body is easy to manufacture and allows retrofitting conventional tools with a rotating shoulder surface.

Die innere Schulterringfläche und/oder die äußere Schulterringfläche können kreisringförmig ausgebildet sein. Dies erlaubt eine quasi dichtende Abdichtung zwischen den beiden Schulterringflächen, so dass die erzeugte Reibwärme nicht durch Spalte zwischen den beiden Schulterringflächen entweichen kann.The inner shoulder ring surface and / or the outer shoulder ring surface may be annular. This allows a quasi-sealing seal between the two shoulder ring surfaces, so that the frictional heat generated can not escape through gaps between the two shoulder ring surfaces.

Es hat sich gezeigt, dass eine hohe Schweißqualität sowie sehr lange Lebensdauer des Schweißstiftes erreichbar ist, wenn die innere Schulterringfläche einen Durchmesser hat, der dem 1,2-fachen eines maximalen Rührstiftdurchmessers entspricht. Beispielsweise beträgt so bei einem maximalen Rührstiftdurchmesser von 5 mm der innere Schulterringflächendurchmesser 6 mm. Es sind jedoch auch andere Durchmesser vorstellbar, die diesem Verhältnis entsprechen. It has been found that a high welding quality and very long life of the welding pin can be achieved if the inner shoulder ring surface has a diameter which corresponds to 1.2 times a maximum Rührstiftdurchmessers. For example, with a maximum stirring pin diameter of 5 mm, the inner shoulder ring surface diameter is 6 mm. However, other diameters corresponding to this ratio are conceivable.

Vorzugsweise bestehen die Schulterringflächen aus dem gleichen Material und weisen in etwa die gleiche Oberflächenbeschaffenheit auf. Dies ermöglicht die einstückige Fertigung der Schulterfläche mit sich anschließender Abtrennung des Ringkörpers und somit die einfache und passgenaue Bildung der äußeren Schulterringfläche.Preferably, the shoulder ring surfaces are made of the same material and have approximately the same surface finish. This allows the one-piece production of the shoulder surface with subsequent separation of the ring body and thus the simple and custom-fit formation of the outer shoulder ring surface.

Bei der Herstellung eines Bauteils aus zwei Werkstücken durch Rührreibschweißen werden zuerst die Werkstücke zueinander positioniert. Anschließend wird ein Rührreibwerkzeug mit einer inneren Schulterringfläche und einer äußeren Schulterringfläche bereitgestellt und derart angesteuert, dass die Werkstücke mit einer Prozesskraft beaufschlagt werden. Anschließend wird das Werkzeugs relativ zu den Werkstücken bewegt, wobei die äußere Schulterringfläche mit einer geringeren Drehzahl als die innere Schulterringfläche angetrieben wird.In the production of a component from two workpieces by friction stir welding, the workpieces are first positioned to each other. Subsequently, a Rührreibwerkzeug is provided with an inner shoulder ring surface and an outer shoulder ring surface and controlled such that the workpieces are subjected to a process force. Subsequently, the tool is moved relative to the workpieces, wherein the outer shoulder ring surface is driven at a lower speed than the inner shoulder ring surface.

Vorteilhafterweise erfolgt ein reduzierter und konzentrierter Wärmeeintrag im Nahtbereich und die Prozesskraftkomponente während des Schweißens ist verringert. Weiterhin wird eine bündige Nahtoberfläche geschaffen, so dass aufwendige Nacharbeiten entfallen können. Die äußere Schulterringfläche fixiert die zu verschweißenden Werkstücke in ihrer Position gegen seitliches Verrücken. Ferner wird auch das Werkzeug an sich in seiner vertikalen Schweißposition fixiert, wodurch die Regelung der Schweißanlage unterstützt wird, was in einer erheblich verbesserten Prozessrobustheit resultiert. Somit ist quasi das Schweißen in kraft- und positionsgeregeltem Betrieb möglich, ohne dass die Schweißanlagensteuerung entsprechend modifiziert werden muss.Advantageously, there is a reduced and concentrated heat input in the seam area and the process force component during welding is reduced. Furthermore, a flush seam surface is created, so that expensive rework can be omitted. The outer shoulder ring surface fixes the workpieces to be welded in their position against lateral displacement. Furthermore, the tool itself is fixed in its vertical welding position, which supports the control of the welding system, resulting in a significantly improved process robustness. Thus, virtually welding in force and position-controlled operation is possible without the welding system control must be modified accordingly.

Vorzugsweise wird die äußere Schulterringfläche mit einer Drehzahl n = 0 angesteuert und ist somit feststehend bzw. nicht rotierend, so dass die der Wärmeeintrag sehr konzentriert im Nahtbereich erfolgt und die seitliche Fixierung der Werkstücke weiter verbessert wird.Preferably, the outer shoulder ring surface is driven at a speed n = 0 and is thus fixed or not rotating, so that the heat input is very concentrated in the seam area and the lateral fixation of the workpieces is further improved.

Die auf die Werkstücke wirkende Prozesskraft ist die Summe der Einzelkräfte, mit denen die Schulterringflächen gegen die Werkstücke gedrückt werden. Diese können gleichgroß oder unterschiedlich sein. Dabei lässt sich durch das Einstellen der Einzellkräfte der Wärmeeintrag bzw. Wärmeverlauf in die Werkstücke positiv beeinflussen.The process force acting on the workpieces is the sum of the individual forces with which the shoulder ring surfaces are pressed against the workpieces. These can be the same size or different. It can be positively influenced by adjusting the Einzellkräfte the heat input or heat history in the workpieces.

Sonstige vorteilhafte Ausführungsbeispiele sind Gegenstand weiterer Unteransprüche.Other advantageous embodiments are the subject of further subclaims.

Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer schematischen Darstellung näher erläutert. Die einzige 1 zeigt eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Werkzeugs.In the following preferred embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to a schematic representation. The only 1 shows a side view of a tool according to the invention.

1 zeigt ein erfindungsgemäßes Werkzeug 2 zum stoffschlüssigen Verbinden von zwei metallischen Werkstücken 4, 6 zur Bildung eines Bauteils, die sich im Stumpfstoß miteinander befinden. Das Werkzeug 2 hat einen zylindrischen Werkzeugkörper 8, der mit einem Endabschnitt in einer nicht gezeigten rotierenden Spindel eingespannt ist und an dessen freiem Endabschnitt 10 eine Stirnfläche 12 ausgebildet ist. Von der Stirnfläche 12 weg erstreckt sich koaxial zur Drehachse 14 des Werkzeugkörpers 8 ein zylindrischer Rührstift 16 mit einem konstanten Durchmesser d1. Die kreisringförmige Stirnfläche 12, die im Folgenden als innere Schulterringfläche bezeichnet wird, hat einen Durchmesser d2, der etwa dem 1,2-fachen des Durchmessers d1 der Rührstiftes 16 entspricht. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel beträgt der Rührstiftdurchmesser 5 mm und der innere Schulterringdurchmesser 6 mm. 1 shows a tool according to the invention 2 for cohesive joining of two metallic workpieces 4 . 6 to form a component which are in butt joint with each other. The tool 2 has a cylindrical tool body 8th which is clamped with an end portion in a rotating spindle, not shown, and at its free end portion 10 an end face 12 is trained. From the frontal area 12 away extends coaxially to the axis of rotation 14 of the tool body 8th a cylindrical stirring pin 16 with a constant diameter d1. The annular end face 12 , hereinafter referred to as the inner shoulder ring surface, has a diameter d2 which is about 1.2 times the diameter d1 of the stirring pin 16 equivalent. In the illustrated embodiment, the Rührstiftdurchmesser is 5 mm and the inner shoulder ring diameter 6 mm.

Im Betrieb befindet sich der Werkzeugkörper 8 mit seiner inneren Schulterringfläche 12 in Anlage mit gegenüberliegenden Werkstückoberflächen 18, 20 der Werkstücke 4, 6, wobei der Rührstift 16 in den Stumpfstoß zwischen die beiden Werkstücke 4, 6 eintaucht.In operation, the tool body is located 8th with its inner shoulder ring surface 12 in contact with opposing workpiece surfaces 18 . 20 the workpieces 4 . 6 , wherein the stirring pin 16 in the butt joint between the two workpieces 4 . 6 dips.

Erfindungsgemäß hat das Werkzeug 2 eine die innere Schulterringfläche 12 umgebende äußere Schulterringfläche 22. Die äußere Schulterringfläche 22 liegt in einer Ebene mit der inneren Schulterringfläche 12 und befindet sich somit ebenfalls in Anlage mit den Werkstückoberflächen 18, 20. Sie wird von einem den Werkzeugkörper 8 umgreifenden feststehenden, d. h. nicht rotierenden, und somit die Drehzahl n = 0 aufweisenden Ringkörper 24 gebildet, der den Werkzeugkörper 8 an seinem freien Endabschnitt 10 umgreift. Der Ringkörper 24 umgreift den freien Endabschnitt 10 derart, dass die Schulterringflächen 12, 22 quasi eine durchgehende Schulterfläche bilden, deren radial außenliegender Flächenabschnitt nicht rotierend ausgebildet ist. Der Ringkörper 24 besteht aus dem gleichen Material wie zumindest der freie Endabschnitt 10 der Werkzeugkörper 8. Ebenso weisen die Schulterringflächen 12, 22 die gleichen Oberflächenbeschaffenheiten auf.According to the invention, the tool 2 one the inner shoulder ring surface 12 surrounding outer shoulder ring surface 22 , The outer shoulder ring surface 22 lies in a plane with the inner shoulder ring surface 12 and is therefore also in contact with the workpiece surfaces 18 . 20 , It becomes one of the tool body 8th encompassing fixed, ie non-rotating, and thus the rotational speed n = 0 having annular body 24 formed, the tool body 8th at its free end section 10 embraces. The ring body 24 surrounds the free end section 10 such that the shoulder ring surfaces 12 . 22 form a quasi-continuous shoulder surface, the radially outer surface portion is not rotating. The ring body 24 consists of the same material as at least the free end section 10 the tool body 8th , Likewise, the shoulder ring surfaces 12 . 22 the same surface textures.

Im Folgenden wird ein stoffschlüssiges Verbinden von zwei Werkstücken 4, 6 durch Rührreibschweißen beschrieben: Die Werkstücke 4, 6 werden auf einer Unterlage 26 abgelegt und im Stumpfstoß zueinander positioniert. Anschließend wird das erfindungsgemäße Werkzeug 2 mit der rotierbaren inneren und der feststehenden äußeren Schulterringfläche 12, 22 bereitgestellt und über dem Stumpfstoß positioniert. Dann wird das Werkzeug 2 angesteuert und der Werkzeugkörper 8 in Rotation versetzt. Gleichzeitig werden der rotierende Werkzeugkörper 8 und der nicht rotierende Ringkörper 24 mit jeweils einer Einzelkraft F1, F2 beaufschlagt, die zusammen eine Prozesskraft bilden. Bei dem hier beschrieben Verfahren sind die Einzelkräfte F1 und F2 gleich groß, jedoch können sie auch unterschiedlich groß sein. Aufgrund der Rotation der inneren Schulterringfläche 22 entsteht bei Kontakt mit den Werkzeugoberflächen 18, 20 Reibwärme, so dass die Werkstücke 4, 6 konzentriert und gezielt im Stumpfstoßbereich erwärmt werden. Das erwärmte Werkstückmaterial wird plastifiziert und der Rührstift 16 taucht in den Stumpfstoß zwischen den beiden Werkstücken 4, 6 ein. Sobald das Werkstückmaterial durch den Rührstift 16 ausreichend verrührt bzw. vermischt ist, wird das Werkzeug 2 in Längsrichtung des Stumpfstoßes verschoben. Dabei erfolgt durch den nicht rotierenden Ringkörper 24 eine seitliche Fixierung der beiden Werkstücke 4, 6 zueinander, so dass der Stumpfstoß nahezu eine konstante Breite aufweist und sich zum Beispiel in seiner Längsrichtung nicht trichterförmig erweitert. Das verrührte Werkstückmaterial kühlt ab und die beiden Werkstücke 4, 6 sind stoffschlüssig zu einem Bauteil miteinander verbunden.The following is a cohesive joining of two workpieces 4 . 6 by Friction stir welding described: The workpieces 4 . 6 be on a pad 26 placed and positioned in butt joint to each other. Subsequently, the tool according to the invention 2 with the rotatable inner and the fixed outer shoulder ring surface 12 . 22 provided and positioned over the butt joint. Then the tool becomes 2 controlled and the tool body 8th set in rotation. At the same time the rotating tool body 8th and the non-rotating ring body 24 each acted upon by a single force F1, F2, which together form a process force. In the method described here, the individual forces F1 and F2 are the same size, but they can also be different sizes. Due to the rotation of the inner shoulder ring surface 22 arises upon contact with the tool surfaces 18 . 20 Frictional heat, so that the workpieces 4 . 6 concentrated and targeted heating in the butt joint area. The heated workpiece material is plasticized and the stirring pin 16 dives into the butt joint between the two workpieces 4 . 6 one. Once the workpiece material through the stirring pin 16 is sufficiently stirred or mixed, the tool becomes 2 shifted in the longitudinal direction of the butt joint. This is done by the non-rotating ring body 24 a lateral fixation of the two workpieces 4 . 6 to each other, so that the butt joint has a nearly constant width and, for example, does not widen in a funnel shape in its longitudinal direction. The milled workpiece material cools down and the two workpieces 4 . 6 are integrally connected to one another.

Offenbart ist ein Rührreibwerkzeug 2 mit einer inneren Schulterfläche 12 und mit einer äußeren Schulterfläche 22, die gegenüber der inneren Schulterfläche 12 drehzahlreduziert ist, und ein Verfahren zum Rührreibschweißen mit einem derartigen Werkzeug 2.Disclosed is a friction stir tool 2 with an inner shoulder surface 12 and with an outer shoulder surface 22 facing the inner shoulder surface 12 is reduced speed, and a method for friction stir welding with such a tool 2 ,

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

22: WerkzeugTool
44: Werkstückworkpiece
66: Werkstückworkpiece
88th: Werkzeugkörpertool body
1010: freier Endabschnittfree end section
1212: Stirnfläche/innere SchulterringflächeFace / inner shoulder ring surface
1414: Drehachseaxis of rotation
1616: Rührstiftstir pin
1818: WerkstückoberflächeWorkpiece surface
2020: WerkstückoberflächeWorkpiece surface
2222: äußere Schulterringflächeouter shoulder ring surface
2424: Ringkörperring body
2626: Unterlagedocument
d1d1: Durchmesser RührstiftDiameter stirring pin
d1d1: Durchmesser RingflächeDiameter ring surface
F1F1: Einzelkraft WerkzeugkörperSingle force tool body
F2F2: Einzelkraft RingkörperSingle force ring body

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 93/10935 A1 [0002]
DE 102005030800 A1 [0003]

Claims

Tool ( 2 ) for producing a component from two workpieces ( 4 . 6 friction stir welding, with a rotatable tool body ( 8th ), which has a shoulder surface ( 12 ) for contact with the workpieces ( 4 . 6 ), and with a stirring pin ( 16 ) extending from the shoulder surface ( 12 ) coaxial with the axis of rotation of the tool body ( 8th ), characterized in that the shoulder surface ( 12 ) in an inner shoulder ring surface ( 12 ) and in an outer shoulder ring surface ( 22 ), wherein the outer shoulder ring surface ( 22 ) has a lower speed than the inner shoulder ring surface ( 12 ).

Tool according to claim 1, wherein the outer shoulder ring surface ( 22 ) is stationary.

Tool according to claim 1 or 2, wherein the outer shoulder ring surface ( 22 ) of a tool body ( 8th ) enclosing ring body ( 16 ) is formed.

Tool according to claim 1, 2 or 3, wherein the inner shoulder ring surface ( 12 ) is annular.

Tool according to one of the preceding claims, wherein the outer shoulder ring surface ( 22 ) is annular.

Tool according to one of the preceding claims, wherein the inner shoulder ring surface ( 12 ) has a diameter (d2) which is about 1.2 times a maximum stirring pin diameter (d1).

Tool according to one of the preceding claims, wherein the shoulder ring surfaces ( 12 . 22 ) consist of the same material and have approximately the same surface finish.