de.wedoany.com-Bericht: Das Materialprüfungsinstitut (MPA) der Universität Stuttgart hat eine roboterbasierte Reibstirnpunkt-Schweißzange namens „Steppwelder“ entwickelt, die hochfeste Aluminiumlegierungen mit Rekordgeschwindigkeit verbinden kann, ohne schwere externe Stützvorrichtungen zu benötigen. Das Technologie-Lizenz-Büro GmbH treibt die Kommerzialisierung dieser patentierten Innovation voran, um den Anforderungen der Leichtbaufertigung für Elektrofahrzeuge gerecht zu werden.
Mit der Forderung der Automobilindustrie nach einer größeren Reichweite nimmt die Anwendung von leichten Aluminiumlegierungen und Aluminium-Stahl-Verbindungen stetig zu. Herkömmliche Reibstirnschweißverfahren erfordern oft aufgrund hoher Prozesskräfte schwere Stützkonstruktionen, was die Flexibilität in der Serienfertigung einschränkt. Das MPA-Team unter der Leitung von Projektleiter Dominik Walz und den Erfindern Florian Panzer, Stefan Weihe und Dr.-Ing. Martin Werz hat dieses Problem erfolgreich gelöst.
Die zentrale Innovation der Steppwelder-Zange liegt in der Integration einer aktiv beweglichen Stützvorrichtung, die innerhalb des Zangenrahmens einen geschlossenen Kraftfluss bildet. Dies ermöglicht den Betrieb der Vorrichtung auf einem Standard-6-Achsen-Industrieroboter ohne zusätzliche komplexe Ausrüstung und verbessert die Anwendbarkeit und Effizienz des roboterbasierten Reibstirnschweißens erheblich.
Zu den Highlights der Technologie gehört die Schrittnahtfunktion, mit der 2D- und 3D-Schweißungen durch die Aneinanderreihung kurzer Schweißnähte schnell ausgeführt werden können. Beispielsweise kann eine 50 cm lange Naht in etwa 2 Sekunden fertiggestellt werden, was einen hohen technologischen Reifegrad darstellt. Eine komplette Schweißzelle inklusive digitalem Zwilling steht für Validierungsversuche bereit.
Es wird erwartet, dass die Robotertechnologie bis zum Ende der Validierungsphase im Juni 2026 in den Bereichen Automobil, Luft- und Raumfahrt sowie Maschinenbau Marktreife erreicht. Neben wirtschaftlichen Vorteilen zeichnet sich der Steppwelder durch seine Nachhaltigkeit aus: Kein Zusatzwerkstoff erforderlich, keine Rauch- oder Spritzerentwicklung, geringer Energieverbrauch und die Möglichkeit zur Gewichtsreduzierung bei komplexen Bauteilen wie Batteriegehäusen. Das Projekt wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit rund 1,4 Millionen Euro im Rahmen der „VIP+“-Förderung unterstützt.
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