IGF-Nr.: 20.069 N / Optimierung des Strahlschweißens im Vakuum zur Vermeidung von Bauteilverschmutzung und Oxidation beim Schweißen von korrosionsbeständigen Stählen und Refraktärmetallen

Product information

Ziel ist die Optimierung des Laserschweißens unter Vakuum (LaVa) zum hochqualitativen, wirtschaftlichen und nacharbeitsfreien Fügen von korrosionsbeständigen Stählen und Refraktärmetallen mittels eines analytischen Modells der Strömungen und Prozessemissionen.
Anhand der zu identifizierenden Eingangsgrößen wird eine Modellierung der Strömungs- und Druckverhältnisse in der LaVa-Arbeitskammer erstellt und verifiziert. Dieses Modell wird anschließend zur gezielten Optimierung der Geometrie des Optikschutzsystems, der Gasströme und Strömungsverhältnisse mit dem Ziel der Minimierung der Oberflächenverschmutzung und der Vermeidung von Anlauffarben/Oxidation in der Prozesszone bei gleichzeitig optimiertem Aufwand zur Vakuumerzeugung und Schutzgaseinsatz genutzt.
Angestrebte Ergebnisse: Identifikation der Ursachen für die Oberflächenkontamination; Erstellung eines ANSYS-Strömungsmodells eines LaVa-Prozesses, Bestimmung der prozessabhängigen/prozessrelevanten Eingangsgrößen hinsichtlich der Oberflächenkontamination (Volumenströme in Abhängigkeit vom Arbeitsdruck, Geometrie des Optikschutzsystems, Schweißprozess, Werkstück); Design-Vorschlag für eine LaVa-Anlage für Schweißungen höchster Qualität: Geeignete Druck- und Parameterbereiche zum hochqualitativen,
wirtschaftlichen und nacharbeitsfreien Fügen von Refraktärmetallen und korrosionsbeständigen Stählen So ergeben sich erhebliche Kosten- und Ressourceneinsparungen, da Schweißungen ohne Nacharbeit erstellt werden können. Für Anlagenhersteller sowie Job-Shops und weiteren Anwendern eröffnen sich neue Märkte.
Das hohe Interesse der kmU an der Mitarbeit verdeutlicht das große Potential zum Transfer der Ergebnisse in die industrielle Praxis, siehe auch die LOI der Firmen LBBZ (KMU), Evobeam (KMU) und SLV-Rostock (Vorsitzender der DVS-AGV 9.2). Die Ergebnisse können infolge der Erarbeitung eines DVS-Merkblattes und durch die Bereitstellung des Modells auf den Internetseiten der FS umgehend bei allen Anwendern umgesetzt werden.

ISBN

978-3-96870-551-4

Reihe

DVS Forschungsvereinigung,

Band

Band: 551

Erscheinungsdatum

June 2022

Bindung

E-Book im PDF Format

Seiten

98

Available downloads: