Ein Überblick wird gegeben über die Weiterentwicklung des Elektronenstrahlschweißens und dessen Anwendung in der Autoindustrie. Die wesentliche Weiterentwicklung besteht in der Führung des Elektronenstrahls in einem partiellen Vakuum und in der Atmosphäre bei Normaldruck. Dazu wird der im Hochvakuum erzeugte Elektronenstrahl durch Bereiche mit sukzessiv abnehmendem Vakuum geführt, bis der Atmosphärendruck erreicht ist. Viele Geräte sind mit einem Rotationssystem ausgestattet, das die zu schweißenden Werkstücke selbständig durch den Schweißbereich führt. Damit sinkt die Produktionszeit je Stück. Die Durchgangsdauer beträgt üblicherweise 0,5 s bis 1,5 s je Schweißvorgang. Sind unterschiedliche und komplexe Schweißverbindungen herzustellen, kann eine manuelle Bestückung der Maschine sinnvoll sein. Auf diese Weise kann auf kleine Veränderungen schnell reagiert werden. Moderne Geräte verfügen über Kalibier- und Einstelleinrichtungen, die bei einem Produktionswechsel innerhalb kurzer Zeit umgestellt werden können. Bei großen Anlagen dauert ein Durchgang pro Werkstück 20 s bis 30 s, wobei 15 s bis 25 s auf das Evakuieren und das Schweißen entfallen. Die Geräte werden so geregelt, daß die Leistungsschwankungen bei unter 1 % liegen. Mit Hilfe leistungselektronischer Schaltungen ist es möglich, innerhalb von weniger als 1 ms den Strahl zu initialisieren und auf maximale Leistung zu schalten. Daneben ist eine Ansteuerung mittels CNC und die Programmierung über CAD möglich. Ein breiter Anwendungsbereich ist die Produktion von PKWs und deren Zubehör. Beispielsweise wird die Synchronisationsscheibe direkt an der Luft auf das Getriebe geschweißt. Aufgrund der Strahlausbreitung an der Luft wird eine breitere Schweißnaht gefertigt. Das Gerät hat eine maximale Kapazität von 500 Stück pro Stunde, so daß jedes Teil innerhalb von etwa 7 s gefertigt wird. Bei der Herstellung des Planetengetriebes und Getriebeschaftes wird horizontal geschweißt. Die Werkstücke rotieren dabei vertikal. Der Vorgang dauert etwa 70 s, wobei das Mehrlagenschweißen 45 s in Anspruch nimmt. (Görges, U.)
Electron beam welding. A useful tool for the automotive industry
Elektronenstrahlschweißen. Ein nützliches Werkzeug für die Automobilindustrie
Welding Journal, New York ; 79 , 2 ; 35-38
2000
4 Seiten, 10 Bilder, 10 Quellen
Article (Journal)
English
Nonvacuum electron beam welding enhances automotive manufacturing
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Automotive engineering | 1999
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