BEI STAHL IN FORM – NEUESTER STAND - x-technik

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1 EMPT geschweißte Antriebswelle in
Mischbauweise.
2 Prinzipskizze des EMPT Blechschweißens.
3 Materialfluss beim EMPT Blechschweißen.
Es bildet sich eine schmale Sicke aus, die
mit erheblicher Geschwindigkeit auf das
Gegenblech auftrifft.
mm dicken Luftspalt getrennt. Das Flyerblech
erfährt im Bereich der Spule über die
Luftspaltdistanz eine Beschleunigung auf
Geschwindigkeiten von mehr als 300 m/s.
Beim Aufprall des Blechs auf ein stationäres
Gegenblech werden im Aufschlagsbereich
die beiden Oberflächen im Mikrometerbereich
stark deformiert. Dadurch brechen
die anhaftenden Oxidschichten auf. Die
sich zwischen den Blechen befindliche Luft
erfährt durch die Werkstückdeformation
eine Verdrängung. Der dadurch bedingte
Luftstrom, Jet genannt, bläst Schmutz und
gelöste Oxidpartikel aus. Die durch mikroskopische
Oberflächendeformation und
Verschiedene EMPT geschweißte Blechanwendungen.
www.blech-technik.at
Jet erzeugten reinen Metalloberflächen
sind hoch reaktiv und stehen unter extremem
Kontaktdruck. Bei hinreichend hohem
Kontaktdruck können die Atome der
Kontaktpartner sich so stark nähern, dass
durch Elektronenaustausch eine metallische
Bindung entsteht.
Die Beschleunigung des Flyerblechs erfolgt
innerhalb weniger Mikrosekunden.
Aufgrund der Massenträgheit des Bleches
erfolgt die Umformung lokal begrenzt im
Bereich der Spule. Hier bildet sich eine
schmale Sicke aus, die mit erheblicher
Geschwindigkeit auf das Gegenblech auftrifft.
Im Punkt des ersten Kontakts herrscht
eine reine Belastung durch Kontaktnormalspannung
vor. Im weiteren Verlauf
des Aufschlags „rollt“ die Sicke jedoch
auf dem Gegenblech ab, es entstehen
zusätzliche Kontaktspannungen in Tangentialrichtung.
Erreichen Normal- und
Tangentialspannungen hinreichend hohe
Werte, hat dies eine entsprechende Deformation
der Blechoberflächen im Bereich
Fügetechnik
der Wirkfuge und somit ein Aufbrechen
der Oxidschichten zur Folge; es bildet sich
eine metallische Bindung zwischen beiden
Kontaktpartnern. Die Festigkeit einer
EMPT Schweißung liegt in der Regel nahe
der Zugfestigkeit Rm des Grundwerkstoffs.
Aufgrund des fehlenden Wärmeeintrags
entfallen negative Einflüsse aus Gefügeänderungen.
So können auch chemisch
aushärtende Aluminiumlegierungen ohne
Festigkeitsverlust geschweißt werden. Das
Probenversagen erfolgt hier im Grundwerkstoff.
Großes Anwendungsspektrum
Ergänzt man das Spektrum der Einsatzgebiete
auch um den Bereich der tubularen
Strukturen (Rohre und Profile), so sind
typische Anwendungen: Antriebswellen,
heliumdichte Behälterstrukturen, Rahmenstrukturen
in Mischbauweise (Spaceframes,
Crashboxen oder Automotive Instrumententafelträgern,
Automotive- und
Industrieaggregate) bis hin zu E-Mobility
Anwendungen ( z.B. das Schweißen von
Batterieableitern). Die flankierenden Abbildungen
zeigen einen kleinen Auszug der
genannten Produkte. Zudem erlaubt das
Verfahren auch einen Roboter-gestützten
Einsatz, was die bereits hohe Versatilität
der EMPT um ein weiteres erweitert. Somit
können die genannten Vorteile des
EMPT Blechschweißens sich direkt auf das
Schweißen von Rohren im Überlappstoß
übertragen. Ebenso sind Umformungen
und Trennoperationen (gratfreies Schneiden)
möglich.
1. ISR GmbH
Karpfenweg 6
A-5201 Seekirchen
Tel. +43 6212-20234
www.1isr.eu
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