Schmelzschweißen/ Strahlschweißen Flashcards
(27 cards)
Vorgang der Wärmeeinkopplung
Lokales Aufschmelzen und Verdampfen auf der Werkstoffoberfläche
Ausbilden einer Dampfkapillaren
Durchdringung der gesamten Werkstoffdicke
Schweißnaht durch Relativbewegung
Unterscheidung nach Wärmetransportmechanismus
Wärmeleitungsschweißen
Tiefschweißen
Wäremeleitungsschweißen vs Tiefschweißen
WLS: Strahl, flüssige Schmelze, erstarrte Schweißnaht
TS: Strahl, Dampf/Plasmakanal, abströmender Dampf, flüssige Schmelze, erstarrte Schweißnaht
Kräfte in der Dampfkapillare
Kraft aus:
Dampfdruck
Oberflächenspannung
hydrostatischen Druck
Schweißnahtfehler beim Strahlschweißen
Kantenvorbereitung
Spaltweite
Versatz der Fügeteile
Fehlpositionierung
Nahtvorbereitung beim Strahlschweißen
I-Naht am Stumpf und Überlappstoß, Kehl und Bördelnaht am Überlappstoß
Bezeichnungen einer Schweißnaht
Nahtlänge Nahtdicke Nahtoberrraupe Nahtüberhöhung Wurzelüberhöhung Nahtbreite Endkrater Schmelzzonentiefe (/= Nahtdicke wenn nicht durchgeschweißt) Schmelzzonenboden Stoßfuge unverschweißter Spalt
Akronym und Eigenschaften Laserlicht
Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation
Laserlicht ist:
monochromatisch
kohärent
parallel
Spektrum sichtbares Licht
400nm Grenze zu Ultraviolett blau grün gelb rot 700nm Grenze zu Infrarot
Wellenlänge Diodenlaser, Festkörperöaser und CO2-Laser
Diodenlaser: 920-1040nm
Festkörperlaser: 1030-1080
CO2: 10,6 mühm
Aufbau CO2 Laser
Stahlerzeuger
Strahlführung über Spiegel
Fokussierung über Spiegel kartesisches Werkstückhandling
Aufbau Festkörperlaser
Strahlerzeuger
Strahlführung über Lichtleitkabel
Transmissive Fokussieroptik
6D.Werkzeughandhabung
Stats: CO2-Laser
Laserleistung: bis 20 kW
Wellenlänge: 10,6 mühm
Strahlqualität K: 0,2-0,9
Strahlqualität SPP:4-17 mm*mrad
Stats: Nd:YAG Stablaser
Laserleistung: bis 6 kW
Wellenlänge: 1064nm
Strahlqualität SPP:12-25 mm*mrad
Wirkungsgrad 3-5-12%
Stats: Ytterbium Glasfaser-Laser
Laserleistung: bis 30 kW
Wellenlänge: 1070-1080nm
Strahlqualität SPP:2-12 mm*mrad
Wirkungsgrad < 30%
Stats: Scheibenlaser
Laserleistung: bis 16 kW
Wellenlänge: 1030nm
Strahlqualität SPP:2-8 mm*mrad
Wirkungsgrad < 30%
Stats: Diodenlaser
Laserleistung: bis 25 kW
Wellenlänge: 808-1040nm
Strahlqualität SPP:5-100 mm*mrad
Wirkungsgrad: < 50%
Wovon hängt die Absorption ab?
Intesität
Temperatur
Wellenlänge
Werkstoff
Laserstrahlschweißen (+/-) Prozess
\+ hohe Leistungsdichte kleiner Strahldurchmesser hohe Schweißgeschwindigkeit - hohe Reflexion an. MEtallen Einschweißtiefe auf < 25mm begrenzt
Laserstrahlschweißen (+/-) Werkstück
\+ minimale thermische Belastung minimaler Verzug fertig bearbeitete Teile schweißbar - aufwendige Nahtvprbereitung Rissgefahr Aufhärtungsgefahr
Laserstrahlschweißen (+/-) Anlage
\+ kurze Tatzeit gut automatisierbar - aufwendige Strahlführung hohe Investitionskosten
Gängige Werkstoffe und Blechdicke für Laser
un-niedrig-hochlegierte Stähle
Titan, Alu, Kupfer
0,5mm < t < 12mm
Erzeugung eines Elektronenstrahls
- Heizen der Wolframkathode durch Widerstandserwärmung
- Anlegen der Beschleunigungsspannung zwischen Lathode und Anode und der Steuerspannung zwischen Kathode und Steuerelektrode
- Erzeugung des Elektronenstrahls durch Reduzierung der Steuerspannung
- > Elektronen bis zu 2/3 Lichtgeschwindigkeit
Aufbau eines Elektronenstrahlerzeugers
beheizte Wolframkathode Wehneltzylinder Anode Druckdrossel Strahlrohrventil Stigmator Magnetlinse Ablenksystem
