Wirtschaftliche roboterunterstutzte Plasma-Verbindungsschweissung von Inkubatorenbehaltern aus CrNi und Cu

摘要

Inkubatoren, hier speziell Begasungsbrutschranke, dienen zur Herstellung einer kunstlichen Atmosphare, in der zu Forschungszwecken in der Medizin und Pharmazie Zellkulturen und Erreger gezuchtet werden. Vorgestellt wird die auf langjahrigen Erfahrungen basierende Ersatzinvestition einer Schweissanlage zur Herstellung der Nutzraumbehalter dieser Brutschranke. Die Behalter bestehen aus dunnwandigen Blechen, Dicke 1,0 mm, CrNi-Stahl (1.4301) oder Reinkupfer (SF-Cu). Fur die Schweissausfuhrung wird ein 6-Achsen Knickarmroboter zusammen mit ausgeklugelten Spann- und Drehvorrichtungen eingesetzt. Der Schweissroboter bedient drei Schweissstationen, wobei auf einer geschweisst und die anderen hauptzeitparallel bestuckt werden. In der Schweisszelle erfolgt im ersten Verfahrensschritt das Zusammenschweissen der Seitenwande im Stumpf-Stoss als Langsnaht (ca. 600 mm Nahtlange). Im zweiten Verfahrensschritt wird der Boden der Behalter im Stumpf-Stoss eingeschweisst (ca. 2600mm Nahtlange). Aufgrund der dunnen Bleche kommt den Spannvorrichtungen eine entscheidende Bedeutung zu. Damit kein Verzug wahrend des Schweissens auftritt, sind die hydraulisch betatigten wassergekuhlten und temperierten Spannbacken so nahe wie moglich an der Schweissnaht angeordnet, nur 5 mm von der I-Naht entfernt. Wegen des geringen Platzbedarfs musste eine intensiv wassergekuhlte Plasmasonderduse und Schutzgasduse entwickelt werden, wobei die Plasmaduse nur 16 mm Durchmesser hat und 54 mm lang ist. Alle Schweissungen erfolgen mit formierter Badsicherung: Die Wurzelseite ist der Sichtbereich der Behalter-Innenseite. Nach dem Plasmaschweissen werden die CrNi-Behalter nur noch elektropoliert.