Fügetechnik (Fach) / Strahlschweißen (Lektion)

.

Diese Lektion wurde von shawnlim90 erstellt.

Lektion lernen

zurück  |  weiter 1 / 2

• Definition Strahl Mathematik, Geometrie: einseitig infinite Linie, die an einem festen Punkt beginnt von einer Energiequelle ausgehendes Bündel elektromagnetischer Wellen/Partikel Elektromagnetische Welle: z.B. Licht/LaserPartikel: ...
• Wärmeeinkopplung Figure 1  Lokales Aufschmelzen und Verdampfen auf der Werkstoffoberfläche Ausbildung einer Dampfkapillaren Durchdringung der gesamten Werkstückdicke Ausbildung der Schweiß-naht durch Relativbewegung ...
• Unterscheidung nach Wärmetransportmechanismus Wärmeleitungsschweißen ... Die von der Schweißstelle abfließende Wärmemenge ist vor allem von der Temperaturdifferenz zum „kalten“ Grundwerkstoff und von Wärmeleitkoeffizienten abhängig. Die resultierende Temperatur an ...
• Strahlschweißen – Kräfte in der Dampfkapillare ... F1: Kraft aus DampfdruckF2: Kraft aus OberflächenspannungF3: Kraft aus hydrostatischen Druck Die Dampfkapillare (bzw. das Keyhole) werden durch den Druck des verdampfenden Materials offen gehalten, ...
• Schweißnahtfehler Figure 2 Bedingt durch die geringen Fokus- bzw. Strahldurchmesser des Laserstrahls oder Elektronenstrahls, müssen bei der Nahtvorbereitung enge Toleranzen eingehalten werden. Da beim Strahlschweißen ...
• Nahtvorbereitung Figure 3 Voraussetzung zur Vermeidung der vorstehend genannten Schweißnahtfehler beim Strahlschweißen sind zum einen die (wiederholt) genaue Positionierung des Strahles relativ zur Fuge und deren Spaltfreiheit ...
• Strahlschweißen – Bezeichnungen Nahtüberhölung Wurzelüberhölung Nahtdicke Nahtlänge Nahtbreiter Schmwelzzonentiefe Schemlzonenboden Schmeltzone Blindnaht Stoßfuge Endkrater
• Begriff und Eigenschaften von Laserstrahlung Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation Laserlicht ist: monochromatisch (gleiche Wellenlänge) kohärent (gleiche Phasenlage) parallel (geringe Divergenz) Fokussierbar ( hohe energiedichte- ...
• Das Prinzip eines Lasers Prinzip der stimulierten Emission Anregung auf höheres Energieniveau durch Energiezufuhr von Außen Beim Auftreffen eines Photons erfolgt eine Abgabe der Anregungsenergie in Form von elektromagnetischer ...
• Das elektromagnetische Spektrum Diodenlaser 800-980nmFestkörperlaser 1030-1080 nmC02 Laser 10,6 micro m  Dioden- und Festkörperlaser  Festkörperlaser und Diodenlaser liegen mit ihrer Wellenlänge relativ nah am sichtbaren Licht, ...
• Laser bsp. 150 - 350 nm Excimer-Laser- Mikrobearbeitung (Chipherstellung), Medizinanwendungen (Augen) 380 - 780 nm Sichtbares Licht-Laserpointer 532 nm (grün) Nd:YAG mit Frequenzverdopplung oder Praseodym als Dotierungselement ...
• prizipielle Anlagenaufbau figure 5 CO2 Straherzeuger Strahführungs über spiegel Fokusierung über spiegel Werkstuck Kartesisches Werkstückhandlung Festköperlaser Straherzeuger Strahführung über Lichtleitkabel Transmissive Fokussieroptik ...
• Prinzipaufbau eines lampen- und diodengepumpten Nd:YAG-Lasers ... Beim diodengepumpten Stablaser werden zur Anregung des laseraktiven Mediums Diodenbänke verwendet, deren emittiertes Licht kollimiert und auf das aktive Medium gerichtet wird. Der Wirkungsgrad eines ...
• Prinzipaufbau eines Faserlasers Die optische Faser (Glasfaser) ist mit aktivem Material meist Ytterbium dotiert. Durch Anregung dieser Teilchen geben sie ihre Energie in Form von Laserstrahlung ab. Durch die Länge der Faser ergibt ...
• Scheibenlaser figure 8 eine Form des Festkörperlasers, bei welchem das aktive Medium (der Laser-Kristall) die Form einer Scheibe mehrfache Durchgänge der Pumpstrahlung durch die Laserscheibe erzeugt Einer der Resonatorspiegel ...
• Diodenlaser Mechanische Robustheit, hoher Wirkungsgrad und geringe Abmessungen Rekombination: am p-n-Übergang: Wird eine geeignete Spannung angelegt können freie Elektronen aus dem Leitungsband des n-dotierten ...
• Wellenlängenabhängige Absorption unterschiedlicher ... Problematisch beim Laserstrahlschweißen ist, dass ein großer Teil der Strahlung an der Werkstückoberfläche reflektiert wird Beispielsweise absorbiert Stahl bei einer Wellenlänge von 10,6 μm lediglich10 ...
• Reflexion und Schweißtiefe in Abhängigkeit der Intensität ... Einschweißtiefe beim Erreichen der Schwellintensität (I ≥ 106 W/cm2) sprunghaft Durch das Erreichen der Verdampfungstemperatur des verwendeten Werkstoffs, bildet sich eine Dampfkapillare im Material ...
• Abhängigkeit der Absorption Intensität Temperature Wellenlänge Werkstoff
• Wärmeleitungschweißen vs Tiefschweißen Wärmeleitungsschweißen [1] Intensität I < 106 W/cm2 Aufschmelzen von Material Absorption an fester oder flüssiger Oberfläche, A < 30 % Bildung eines Schmelzbades mit geringer Einschweißtiefe Tiefschweißen ...
• Prinzip des Laserstrahlschweißens figure 10 Stahlwerkstoffe mit technischen Oberflächen reflektieren die Laserstrahlung bis zu 95 %. So ist beiniedrigen Intensitäten (I ≤ 106 W/cm2) allenfalls ein Aufschmelzen von Werkstückoberflächen bzw. ...
• Abhängigkeit der erreichbaren Einschweißtiefen Werkstoff(Wärmeleitfähigkeit, Reflexionsverhalten) Resonatorbauart (Strahlqualität) Fokuslage verwendete Optik (Brennweite, Fokusdurchmesser).
• Porenbildung und Mittelrippendefekt Vorteil der Laserstrahschweißen Das Laserstrahlschweißen ist durch sehr schlanke Nähte gekennzeichnet, mit denen relativ große Blechdicken mit vergleichsweise wenig geschmolzenem Material verbunden ...
• Energieflussschema Figure 11 ca 50-90% Verlustenergie-CO2: 90%- Nd:YAG: 90%- Faser: 70%- Scheibe: 70%-Diode: 50% ca.10-50% Strahlenergie-0-2,5% Diagnostik- 2,5-12,5% FokussierungWerkstück-5% Reflektion- 10% Transmission- ...
• Vor- und Nachteile Prozess Vorteil - hohe Leistungsdichte- kleiner Strahldurchmesser- hohe Schweißgeschwindigkeit- berührungsloses Werkzeug- Schweißen unter Atmosphäre möglich Nachteil - begrenzte Einschweißtiefe ( 25 mm)- ...
• Vor- und Nachteile Werkstück Vorteil  - minimale thermische Belastung- geringer Verzug- Schweißen fertig bearbeiteter Teile möglich- Schweißen an schwer zugänglichen Stellen- unterschiedliche Werkstoffe schweißbar Nachteil ...
• Vor- und Nachteile Anlage Vorteil - kurze Taktzeiten- Mehrstationenbetrieb möglich- Anlagenverfügbarkeit > 90%- gut automatisierbar Nachteil - aufwendige Strahlführung und -formung- Leistungsverluste an optischen Elementen- ...
• Einsatzgebiete in der Praxis Automobilbau- Getriebeteile - Karosseriebau- Motorenkomponenten Luft- und Raumfahrtindustrie-Triebwerkskomponenten- Instrumentengehäuse Stahlverarbeitende Industrie- Rohrherstellung- Fahrzeugaufbauten- ...
• Laserstrahlstrahlschweißen – Arbeitsschutz Laser zum Schweißen fallen aufgrund ihrer Ausgangsleistung Grundsätzlich in die Schutzklasse 4 Die …. Laserstrahlung ist sehr gefährlich für das Auge und gefährlich für die Haut. Auch diffus ...
• Elektronenstrahlschweißen – Erzeugung eines Elektronenstrahls ... Heizen der Wolframkathode durch Widerstandserwärmung Anlegen der Beschleunigungsspannung zwischen Kathode und Anode und der Steuerspannung zwischen Kathode und Steuerelektrode Erzeugung des Elektronenstrahles ...
• Elektronenstrahlschweißen – Strahlerzeuger beheitze Wolframkathode Weyneltzylinder Anode Druckdrossel Strahlrohrventil Stigmator Magnetlinse Ablenksystem Elektronenstrahl Werkstück
• Elektronenstrahlschweißen – Kriterien für die ... hohe Schweißnaht Reproduzierbarkeit qualitativ hochwertige Schweißverbindungen Schweißen oxidschichtbehafteter Werkstoffe (Mg, Al) Werkstoffkombinationen Dickblechapplikationen Präzisionsschweißen ...
• Elektronenstrahlschweißen – Schweißen im Hochvakuum ... Wanddicken bis zu 300 mm bei Längen zu Breiten Verhältnissen von bis zu 50:1 aus niedrig- und hochlegierten Werkstoffen in einer Lage und ohne Zusatzwerkstoffschnell und präzise gefügt werden Im Vergleich ...
• Elektronenstrahlschweißen – Nutzung der schnellen ... Durch die Möglichkeit, den Elektronenstrahl elektromagnetisch abzulenken, ist eine hochfrequente Steuerung möglich: Mehrkapillartechnik, auch Strahlsprung- oder Mehrstrahltechnik Schweißen paralleler ...
• Elektronenstrahlschweißen – Nahtformen für das ... Figure 13 Üblicherweise wird beim Elektronenstrahlschweißen das Werkstück bewegt, während der Strahl stationär in horizontaler oder vertikaler Position auf das Werkstück gerichtet bleibt. Je nach ...
• Elektronenstrahlschweißen – Nahtformen für das ... Figure 14 Durch den sich an der Atmosphäre stark aufweitenden Strahl müssen beim Atmosphären-Elektronenstrahlschweißen (Non-Vacuum-Electron-Beam-Welding, NV-EBW) einige Besonderheiten hinsichtlich ...
• Elektronenstrahlschweißen – Vergleich: Schweißen ... Vakuum großer Blechdickenbereich (0,1 mm bis 300 mm) sehr schmale Nähte (t:b = 50:1) geringe Gesamtwärmeeinbringung ins Werkstück => geringer Verzug=> auch fertig bearbeitete Bauteile können geschweißt ...
• Elektronenstrahlschweißen – Einsatzgebiete des ... Industriezweige Automobilbau Luft- und Raumfahrt Maschinenbau Werkzeugbau Nukleartechnik Kraftwerksbau Feinwerktechnik und Elektroindustrie Lohnschweißunternehmen (job shop) Werkstoffe nahezu alle ...
• Elektronenstrahlschweißen – Arbeitsschutz Schutz vor Röntgenstrahlung: Geräte unterliegen bei Überschreiten bestimmter Grenzwerte der Röntgenverordnung-Benennung von Strahlenschutzbeauftragten Anlagen gegen das Austreten von Röntgenstrahlung ...
• Laserstrahlschweißen – Kriterien für die Auswahl ... Lasertyp- Transmissive Optik (Festkörperlasern)- Reflektive Optik (CO2-Laser) Notwendiger Arbeitsabstand- Zugänglichkeit zur Naht==> Brennweite Notwendiger Fokusdurchmesser- Überschreitung Kritische ...
• Laserstrahlschweißen – Charakterisierung eines ... Strahqualität ergibt sich aus  StrahparameterproduktSPP = rF * .5 * θF = .4 * dF * ΘF Beugungsmaßzahl M2M2 = SPP * π / λ = .4 * dF * ΘF * π / λ  K-ZahlK= 1/M2 =λ / (SPP * π) = 4 ...
• Laserstrahlschweißen – Remote Schweißen Laserstrahlschweißen kann im Karosseriebereich als Wettbewerb zum Widerstandpunktschweißen gesehen werden. Hier werden dann meist mehr oder weniger große „punktförmige“ Konturen als I-Naht am ...
• Laserstrahlschweißen – Prinzip Remote Schweißen ... Innerhalb des Bearbeitungskopfes befinden sich ein um zwei Achsen drehbarer Spiegel sowie eine verfahrbare Fokussieroptik. Mit Hilfe dieser Elemente kann der Fokuspunkt des Laserstrahles auf begrenztem ...
• Laserstrahlschweißen – Verwendung von Zusatzwerkstoff ... 2 Methode:  Kaltdrahtzufuhr Heißdrahtzufuhr Reines Laserstrahlschweißen hat den prinzipiellen Nachteil ohne Zusatzwerkstoff auskommen zu müssen. Die Folge ist die Notwendigkeit, Fugenvorbereitungen ...
• Laserstrahlschweißen – Verwendung von Zusatzwerkstoff ... 2 Methode:  Kaltdrahtzufuhr Heißdrahtzufuhr Reines Laserstrahlschweißen hat den prinzipiellen Nachteil ohne Zusatzwerkstoff auskommen zu müssen. Die Folge ist die Notwendigkeit, Fugenvorbereitungen ...
• Laserstrahlschweißen – Vorteil von Verwendung von ... Beeinflussung der mechanisch-technologischen Eigenschaften in Naht- und Schmelz-zone (z.B. Festigkeit, Zähigkeit, Korrosion, Verschleißwiderstand) über die metallurgische Zusammensetzung des Zusatzdrahtes ...
• Laserstrahlschweißen – Vorteil von Verwendung von ... Beeinflussung der mechanisch-technologischen Eigenschaften in Naht- und Schmelz-zone (z.B. Festigkeit, Zähigkeit, Korrosion, Verschleißwiderstand) über die metallurgische Zusammensetzung des Zusatzdrahtes ...
• Laserstrahlschweißen – Laser-MSG-Hybrid-Schweißen ... MSG preiswerte, konventionelle Energiequelle gezielte Beeinflussung der Wärmeführung Zugabe von Zusatzwerkstoff- Spaltüberbrückbarkeit- Metallurgische Gefügebeeinflussung Laser Hohe Schweißgeschwindigkeit ...
• Laser-MIG-Hybrid-Schweißen Vorteile in der Paneelherstellung ... Gesteigerte Schweißgeschwindigkeit Geringerer Verzug geringerer Aufwand für Richtarbeiten Kürzere Durchlaufzeit Geringere Materialmengen in den Produktionsanlagen Geringere Summe gebundenen Kapitals ...
• Hybrid-Schweißen AH36 (Stahl), Nullspalt, T-Stoß ... Der obere Nahtbereich und die Oberraupe sind MSG-dominiert, wohingegen der untere Teil und die Wurzel durch den Laserstrahlschweißprozess dominiert werden Die hohe Einschweißtiefe (durch den Laser) ...

zurück  |  weiter 1 / 2