Elektronenstrahlschweißen: Materialvielfalt, schmale und tiefe Schweißnähte

Elektronen treffen mit hoher Geschwindigkeit und stark fokussiert auf Metall und erzeugen punktgenau die Hitze, die für eine tiefe und schmale Schweißnaht erforderlich ist. Im Strahl lassen sie sich leicht fokussieren und steuern, was das Elektronenstrahlschweißen für komplexe Bauteile interessant macht. Da der Prozess im Vakuum abläuft, entstehen reproduzierbar reine Schweißnähte. Zudem benötigt der Prozess deutlich weniger Energie als beispielsweise das Laserstrahlschweißen.

Um diese Vorteile zu nutzen, ist jedoch einiges an Aufwand erforderlich: Die Werkstücke müssen präzise vorbereitet und entmagnetisiert werden. Eine Vakuumkammer ist erforderlich, deren Evakuierung Zeit und Energie kostet.

Keine exakten Vorhersagen

Zudem lassen sich die erforderlichen Schweißparameter – wie so oft – auf theoretischer Basis nicht exakt voraussagen. Die Wechselwirkungen zwischen Elektronenstrahl und Metall ist auch heute noch nicht bis ins letzte Detail erforscht.

Jede Kombination aus Geometrie und Werkstoff erfordert eine individuelle Prozessführung. Darum sind auch mit den ausgefeiltesten Simulationsmodellen empirische Versuche die Regel und nicht die Ausnahme.

Individuelle Prozessführung ermitteln

Im Bereich des Elektronenstrahlschweißens greifen wir gemeinsam mit unserem Forschungspartner ISF auf einen umfangreichen Erfahrungsschatz und aktuellste Erkenntnisse aus Theorie und Praxis zurück. Diese Kombination aus praktischer Erfahrung und tiefem Verständnis für die Prozesse auf Werkstoffebene hilft uns, schnell und sicher Lösungen auch für ausgefallene und schwierige Aufgaben zu finden.

Höchste Qualität sichern

Bei gleichbleibender Strahlqualität lassen sich beim Elektronenstrahlschweißen die Schweißergebnisse hervorragend reproduzieren. Allerdings wirken viele Einflussfaktoren auf den Elektronenstrahl ein – mit entsprechenden Auswirkungen auf die Qualität der Schweißnähte.

Unser Forschungspartner ISF hat ein Messsystem entwickelt, das die Strahlcharakteristik diagnostizieren und so belastbare Aussagen über die Qualität der Schweißnaht ableiten kann. Mit diesem System sind wir in der Lage, schon vor und während des Schweißvorgangs Aussagen zur Nahtqualität zu treffen.

Beste Voraussetzung für Schweißversuche

Für die beim Elektronenstrahlschweißen erforderlichen Versuche haben wir Zugriff auf das fügetechnische Labor unseres Forschungspartners ISF. Hier steht die gesamte Bandbreite typischer Maschinentechnik im Elektronenstrahlschweißen für Versuche bereit. Und auch bei der Auswertung und Prüfung der Versuche greifen wir auf modernste Prüfanlagen und Messgeräte zurück.