Elektronenstrahlschweißen: Ein alternatives Verfahren für hochwertige Schweißnähte

Elektronenstrahlschweißen ist ein Verfahren, das besonders gut für Schweißnähte mit hoher Qualität an unterschiedlichen oder schwer zu schweißenden Materialien geeignet ist. Es ist jedoch ein komplexes Verfahren, und nur sehr wenige Unternehmen können diese Technologie anbieten, weil meist das Fachwissen zur Durchführung im eigenen Haus fehlt.

Pronexos besitzt drei Elektronenstrahlanlagen in seinem Werk im niederländischen Almelo und beschäftigt erfahrene Techniker, die elektronenstrahlgeschweißte Produkte für verschiedene Kunden fertigen.

Das Prinzip des Elektronenstrahlschweißens

Elektronenstrahlschweißen ist ein Schmelzschweißverfahren. Die kinetische Energie eines fokussierten Strahls schneller Elektronen erzeugt die benötigte Wärme. Der von den Elektronen getroffene Teil des Werkstücks schmilzt und verdampft; Schweißzusätze werden nicht verwendet. Das Schweißverfahren wird immer unter Vakuumbedingungen durchgeführt, wobei das Vakuum im Bereich zwischen 10-3 und 10-5 mbar eingestellt wird.

Der Elektronenstrahl wird während des Schweißens auf eine feste Position eingestellt und das Werkstück zur Bearbeitung auf einer CNC-Achsenmaschine oder einem Schweißtisch montiert. Der Fokuspunkt des Elektronenstrahls bestimmt zum Teil die Schweißgeometrie. Die für das Schweißen genutzte relativ geringe Leistung wird von einer Hochspannungseinheit (40 bis 150 kV) mit niedrigem Strom bereitgestellt.

„Um Elektronenstrahlschweißen anbieten zu können, sind umfangreiche Investitionen in die richtige Ausrüstung erforderlich und man braucht hochqualifiziertes und erfahrenes Fachpersonal, um die geforderte Schweißqualität zu erhalten“, erläutert Vera Krijgsman, Schweißingenieurin bei Pronexos. „Beim Elektronenstrahlschweißen werden zudem Röntgenstrahlen erzeugt, daher wird eine behördliche Genehmigung benötigt.“

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Qualifizierung des Elektronenstrahl-schweißverfahrens

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Anwendungen und Vorteile des Elektronenstrahlschweißens

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