Robotergeführte Rührreibschweißzange macht Leichtbau serientauglich

Schweißen Robotergeführte Rührreibschweißzange macht Leichtbau serientauglich

23.02.2026 Quelle: Technologie Lizenz-Büro (TLB) der Baden-Württembergischen Hochschulen GmbH 1 min Lesedauer

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Forscher der Materialprüfungsanstalt (MPA) der Universität Stuttgart haben mit „Steppwelder“ eine Schweißzange für das Roboter-Rührreibschweißen entwickelt. Dies ermöglicht das Fügen hochfester Aluminiumlegierungen in Rekordzeit und ohne schwere externe Gegenhalter.

Die robotergeführte Rührreibschweißzange „Steppwelder“ im Einsatz an einem herkömmlichen 6-Achs-Industrieroboter.(Bild: Dominik Walz, MPA, Universität Stuttgart) — Die robotergeführte Rührreibschweißzange „Steppwelder“ im Einsatz an einem herkömmlichen 6-Achs-Industrieroboter.
(Bild: Dominik Walz, MPA, Universität Stuttgart)

Der 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.
Das Team um Projektleiter Dominik Walz und die Erfinder Florian Panzer, Stefan Weihe und Dr.-Ing. Martin Werz der Materialprüfungsanstalt (MPA) der Universität Stuttgart haben dieses Hindernis überwunden. Sie haben eine robotergeführte Schweißzange mit einem aktiv verfahrbaren, integrierten Gegenhalter entwickelt. 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.

CAD-Entwurf des zweiten Prototyps der Rührreibschweißzange (Steppwelder) mit verschiedenen Welding-Modes zur Erstellung von Punkt-, Linien- oder 3D-Nähten.(Bild: Dominik Walz, MPA, Universität Stuttgart) — CAD-Entwurf des zweiten Prototyps der Rührreibschweißzange (Steppwelder) mit verschiedenen Welding-Modes zur Erstellung von Punkt-, Linien- oder 3D-Nähten.
(Bild: Dominik Walz, MPA, Universität Stuttgart)

Massive Gewichtseinsparungen

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.
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.

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Stand: 08.12.2025

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