Elektronenstrahlschweißen an Atmosphäre - von der Entwicklung bis zum industriellen Einsatz

摘要

Bedingt durch die zunehmende Standardisierung in vielen Bereichen der industriellen Fertigung, die Ressourcenschonung und dadurch der Zwang zum Leichtbau sowie die rasche Entwicklung auf dem Werkstoffsektor, werden an die Fügetechniken immer komplexere Aufgaben herangetragen. Dies betrifft sowohl das Fügeverfahren selbst, das den zu verbindenden Grundwerkstoffen in metallurgischer Hinsicht gerecht werden muss, als auch seine Wirtschaftlichkeit. In diesem Zusammenhang kommt dem Elektronenstrahlschweißen an Atmosphäre - NV-EBW - als Verbindungstechnik eine immer größere Bedeutung und steigendes Interesse seitens der Industrie zu. Das NV-EBW verbindet die vielen bekannten Vorteile des Elektronenstrahlschweißens im Vakuum mit der Möglichkeit unter normalem Umgebungsdruck zu arbeiten. Mit einem Anlagenwirkungsgrad von über 50% und den sehr hohen erreichbaren Schweißgeschwindigkeiten von bis zu 60 m/min bei Aluminiumwerkstoffen ist der Elektronenstrahl an Atmosphäre ein effizientes und wirtschaftliches Werkzeug in der Schweißtechnik. Im ISF wird seit Jahren unter der Leitung von Professor U. Dilthey an der NV-EBW Technologie in engem Kontakt mit industriellen Partnern geforscht. Dabei wurden wesentliche Beiträge zur Entwicklung eines rotationssymmetrischen Druckstufensystems sowie zur Erprobung und Optimierungen des Verfahrens hinsichtlich der jeweiligen Schweißaufgaben geleistet.%Attributable to the increasing degree of standardisation in many fields of industrial manufacturing, the saving of resources and thus the demand for light weight constructions and also the rapid development on the material sector have made joining tasks increasingly complex. This involves the joining method which must meet the metallurgical demands of the base materials to be welded and also the method's profitability. In this connection, electron beam welding in atmosphere - NV-EBW - as a joining method is getting more and more important and is, from the side of the industry, becoming increasingly popular. NV-EBW combines the many, well-known advantages of electron beam welding in vacuum with the possibility to work under normal ambient pressure. With an equipment efficiency of more than 50% and very high, achievable welding speeds of up to 60 m/min for aluminium materials, the electron beam in atmosphere is an efficient and profitable tool for welding. Under the direction of Professor U. Dilthey, the ISF has for many years and in close contact with industrial partners carried out research work in the field of the NV-EBW technology. At that, elementary contribution to the development of rotationally-symmetrical orifice assemblies and also to the testing and optimization of the method with regard to respective welding tasks has been carried out.