Steppwelder revolutioniert den Leichtbau
Robotergeführte Rührreibschweißzange für die leichtbaugerechte Montage von Aluminium- und Hybridbauteilen
Karlsruhe, 09.02.2026 (PresseBox) - Forschern der Materialprüfungsanstalt (MPA) der Universität Stuttgart ist es gelungen, das Rührreibschweißen für die industrielle Serienfertigung in flexiblen, roboterbasierten Produktionslinien nutzbar zu machen. Das Technologie-Lizenz-Büro (TLB GmbH) begleitet diese patentierte Innovation, den so genannten „Steppwelder“, der nun zur Lizenzierung und Markteinführung bereitsteht.
Der moderne Karosseriebau steht vor einer großen Herausforderung: Um die Reichweite von Elektrofahrzeugen zu erhöhen und CO2-Emissionen zu senken, ist der Einsatz von hochfesten Aluminiumlegierungen und Mischverbindungen (z. B. Aluminium-Stahl) essenziell. Herkömmliche Fügeverfahren stoßen hier oft an ihre Grenzen. Das Rührreibschweißen bietet zwar exzellente Nahtqualitäten ohne Heißrisse, erforderte bisher jedoch massive, unflexible Gegenhalter, um die hohen Prozesskräfte aufzunehmen. Dies verhinderte bislang eine wirtschaftliche Integration in flexible Roboter-Produktionslinien.
Die Lösung: Integrierter Kraftfluss und das Steppnaht-Prinzip
Das Team um Projektleiter Dominik Walz sowie die Erfinder Florian Panzer, Stefan Weihe und Dr.-Ing. Martin Werz haben eine robotergeführte Schweißzange entwickelt, die dieses Problem löst.
Durch einen aktiv verfahrbaren, integrierten Gegenhalter wird ein geschlossener Kraftfluss direkt im Zangengestell erzeugt. Dies ermöglicht den Einsatz an herkömmlichen 6-Achs-Industrierobotern ohne aufwendige externe Vorrichtungen. Das innovative „Steppnaht-Prinzip“ erlaubt es zudem, durch das Aneinanderreihen kurzer Schweißungen flexible, mediendichte 2D- und 3D-Verläufe in Rekordzeit zu realisieren: Eine 50 cm lange Naht wird in nur 1,5 bis 2 Sekunden gefügt.
Die Technologie hat bereits einen hohen Reifegrad erreicht. Die Inbetriebnahme am Roboter sowie der Aufbau eines digitalen Zwillings sind abgeschlossen; eine komplette Schweißzelle für Validierungsversuche steht bereit. Das Projekt wird mit rund 1,4 Millionen Euro durch die Validierungsförderung VIP+ des Bundesministeriums (BMFTR) gefördert und von einem hochkarätigen Industrieausschuss begleitet. Ziel ist es, mit Abschluss der Validierungsphase im Juni 2026 einen erfolgreichen Markteintritt zu gewährleisten.
Vorteile auf einen Blick:
- Materialvielfalt: Fügen von hochfesten Al-Legierungen (5XXX bis 7XXX) und Hybridverbindungen ohne Zusatzwerkstoffe.
- Nachhaltigkeit: Prozess ohne Rauch und Spritzer bei minimalem Energieaufwand und hoher Ressourceneffizienz.
- Flexibilität: Einsatz bei komplexen 3D-Geometrien (z. B. Megacastings oder Batteriegehäuse).
- Wirtschaftlichkeit: Massive Gewichtseinsparung bei gleichbleibender Bauteilsicherheit und geringen Anlagenkosten.
(Ref.-Nr. 17/076TLB)
