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电子束非真空焊接(NVEBW)

电子束非真空焊接现在在德国主要用于铝的焊接,例如用于铝制驾驶舱横梁。

对于在行业中越来越多地使用较高和最高强度的薄板,NVEBW 技术占有优势。一方面可以实现高焊接速度,另一方面可以实现轻巧设计与不同类型材料的组合,例如铝与钢的组合。由于电源可以精确控制,可以实现耐用的焊接连接(此处保持钢材固定和铝的熔化)。

过程原理

对于这种方法,电子射线可以在真空中产生。但是对于 NVEBW 可以利用不同压力等级的细小喷嘴将自由大气排出。

由于电子与大气颗粒的碰撞,射线及增长的工作距离(喷嘴 — 工件)增加。然而对于推荐的距离,射线的能量密度要足够高,以实现深焊接效果。

与真空电子束焊接方法不同,非真空焊接时工件不在真空室中,而是在自由大气里。这节省了所有的抽真空时间,并且可以更经济的焊接笨重工件。这种情况下,工件可以在一个 X/Y 台上,或利用机器人的帮助在射线下运动。也可以根据焊接任务操作电子枪。

设置一个保护外壳,只是为了防止进行电子射线焊接时出现 X 射线。

nv 发生器

  1. 高真空室
    约10-4 mbar,在射线生成室,通过涡轮分子或扩散泵产生

  2. 射线生成室
    优化用于减少滚翻

  3. 压力级 2
    约10-2 mbar

  4. 压力级1
    约1 mbar

  5. 工件
    约15 - 20 mm,在自由大气射线出口下

专门过程

插座效率> 50%(包括所有辅助设备)
工件中的能量接合几乎不受材料、表面涂层、射线入射角和移动方向的限制
焊接板厚度0.5 到 10 mm,特殊情况下甚至更多
I 冲击的冲击准备带法截面
焊缝桥接达板材厚度的 20%,最大 0.5 mm(无附加材料)
  • 厚度组合时不会出现焊缝

  • 附加材料(ZW)可能的应用

最大可承受斜边的偏差~ 一半板厚
很高的焊接速度根据厚度,根据材料
例如 3 mm 焊缝深度时速度为 14 m/min
1 mm 焊缝深度时速度为(两个都是铝合金)
平均焊缝宽度厚度较大时最小 1 mm,最大 4 mm
低热输入狭窄的 WEZ,适度的硬化
最小的热量输入最低的延迟时间
可承受的故障定位射线 — 冲击板材较薄时最大为板材厚度的 20%
工作距离上的最大偏差~ 目标距离的 10%

技术

可用射线功率达 30 kW
依赖于路径的射线流控制CNC 控制
高压电源175 kV,中频行程,接近无断路
CNC 控制的工件运动伴随达 60 m/min 的高动态驱动
参数预定值对所有焊接参数进行编程、调节和监控
操作通过清晰和易于使用的触摸屏
安全的 X 射线防护罩出现的 X 射线 < 1 µSv/h
优化射线方向使用氦气 4.6

损耗/保养

电能3 x 400 V 连接,50/60 Hz,PEN
基本负荷(包括真空、冷却)15 kW 
焊接功率,附加达 30 kW
焊接件阴极和射线喷嘴
的周期变化取决于操作条件、经验值:例如 60 小时用于阴极,120 小时用于喷嘴(使用氦气时 60% 的接通时间)
变化所需时间:约 30 min
其它耗材成本由压缩空气、氦气、泵油、密封件产生,必要时还包括过滤器

cockpit_traeger.jpg铝合金驾驶舱支架

atmosphaere.jpg一个 NVEBW 设备的实例