Beim Rührreibschweissen (engl. Friction Stir Welding, Abk. FSW) werden die zu schweissenden Werkstücke ohne besondere Ausformung der Nahtstelle in eine Vorrichtung gespannt. Das rotierende Schweisswerkzeug mit Schulter und Bolzen wird ohne Zugabe externer Wärme durch den zu fügenden Bereich gefahren. Durch die Rotationsenergie wird an der vorgesehenen Nahtstelle Wärme erzeugt, bis sich die beiden Werkstücke im Nahtbereich in einem plastischen Zustand befinden und miteinander «verrührt» werden.
Je nach Werkstoffen und geforderter Schweissnahtdicke kann durch die Schultergeometrie oder zusätzlichen Druck des Werkzeugs mehr Wärme erzeugt werden. Heute werden Aluminium-Paarungen bis 40 mm Dicke in einem Arbeitsgang geschweisst.
Da beim Rührreibschweissen unter der Schmelztemperatur geschweisst wird, ist der Verzug sehr gering. Auch Gefügeveränderungen sind marginal, wodurch die gefügten Werkstoffe ihre Eigenschaften auch im Nahtbereich behalten. Die Festigkeitswerte sortenreiner Verbindungen liegen bei über 90 Prozent des Grundwerkstoffs.
Da mit modernen CNC-Anlagen gearbeitet wird, werden auch komplexe dreidimensionale Geometrien in allen Lagen prozesssicher und reproduzierbar geschweisst. Die Schweissnähte zeichnen sich durch eine hohe Gleichmässigkeit und Dichtheit aus. Gegenüber herkömmlichen Schweissmethoden kommt das Rührreibschweissen ohne kostspielige Zusatzstoffe aus.
Wird die Oberfläche der Rührreibschweissnaht spanabhebend bearbeitet, ist die geschweisste Stelle gänzlich unsichtbar. Es werden die identischen Anforderungen bezüglich Ebenheit und Rauheit wie beim Grundwerkstoff erreicht.
Mit dem Rührreibschweissverfahren sind neuerdings auch Mischverbindungen realisierbar. Mögliche Werkstoffkombinationen sind beispielsweise Aluminium/Kupfer und Messing/Kupfer oder auch Aluminium-Druckguss mit herkömmlichen Aluminium-Strangpressprofilen. Auch Magnesium, Titan oder Kunststoffe lassen sich schweissen. Ein weiterer Vorteil ist, dass unterschiedliche Materialdicken ohne zusätzliches Erwärmen des stärkeren Bauteils schweissbar sind.
Kostenvorteile gegenüber herkömmlichen Schweissverfahren liegen darin, dass dicke Schweissnähte in einem Arbeitsgang geschweisst werden, keine Zusatzwerkstoffe erforderlich sind und Richtoperationen entfallen können.
Heute werden zum Beispiel verschiedenste Kühlelemente und Tanks gefertigt. Dank der neuen Möglichkeit von Mischkombinationen sind Baugruppen möglich, die zum Beispiel aus einem idealen Trägermaterial (Aluminium) und einem elektrisch leitenden Material (Kupfer) bestehen.
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