InFocus Schweißen mit hoher Leistungsdichte

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Etta Brodbeck
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1 InFocus Schweißen mit hoher Leistungsdichte Technologie und Anwendung Todd Alexander Deißer Henning Schuster TT. Monat JJJJ

2 Gliederung 1. Einleitung 2. Was ist InFocus 3. InFocus Technologie Entwicklung Umsetzung 4. Anwendungsbeispiele Lichtbogenlöten Schweißen von Umformteilen Schweißen von Walzprofilen Schweißen von Kupferwerkstoffen 5. Zusammenfassung und Ausblick

3 Einleitung Energieeintrag Parameter Produktivität Prozessgeschwindigkeit Materialstärken Anwendungsfelder Prozess Brennerkonstruktion Verfahrenstechnik

4 Was ist InFocus? konventionell kathodenfokussiert InFocus ist: ein besonders konzentrierter WIG-Prozess, der durch sehr gute Kühlung an der Spitze der Elektrode ansetzt und plasma - ähnliche Ergebnisse beim Löten & Schweißen liefert Quelle: M.Schnick, TU Dresden

5 InFocus Technologie Forderungen und Entwicklungsziele Maschinenbrenner robuster, crashsicherer Aufbau geringe Anzahl an Verschleißteilen einfacher, schneller Verschleißteilwechsel konstanter TCP sehr hohe Strombelastbarkeit bei möglichst kompakter Bauweise

6 InFocus Technologie Simulation WIG konventionell 500A InFocus 500A Quelle: M.Schnick, TU Dresden Numerische Simulation, Vergleich WIG./. InFocus (LBL 5 mm, Argon)

7 InFocus Diagnostik (Schutzgasabdeckung) spezifische Düsengeometrien sehr gute Schmelzbadabdeckung unter der Gasdüse ca. 50 ppm Sauerstoffgehalt stabile Gasabdeckung, auch bei hohen Prozessgeschwindigkeiten Stromstärke 180A Schutzgasdüse ø12mm Argon Sauerstoff [ppm] l/min (I = 180 A) Düse Außenbereich Lichtbogenbereich Radius [mm]

InFocus Alleinstellungsmerkmale/Vorteile robuster Maschinenbrenner in Metallausführung einfacher, kompakter Aufbau 3 Verschleißteile definierte Elektrodengeometrie Einschraub-Elektrode, keine TCP-

8 InFocus Alleinstellungsmerkmale/Vorteile robuster Maschinenbrenner in Metallausführung einfacher, kompakter Aufbau 3 Verschleißteile definierte Elektrodengeometrie Einschraub-Elektrode, keine TCP- Verschiebung hoher Staudruck sehr hohe Energiedichte bei hohen Stromstärken hochqualitative Gasabdeckung geschlossener Kühlkreislauf sehr hohe Strombelastbarkeit mit hoher Stromdichte Stromquellen 1000 und 500 AC/DC

9 Anwendung Hartlöten verzinkter Bleche hohe Prozesssicherheit Lötgeschwindigkeit bis 7 m/min (Labor), 3 m/min (Produktion) laserähnliche Qualität der Lötnähte geringe Zinkverdampfung Stirnkehlnaht am Überlappstoß

Oxidbildung Daimler, HH: Bremspedal Prozessbegrenzung durch: Daimler,

10 Anwendung - Bremspedalfertigung hohe Prozesssicherheit Schweißgeschwindigkeit 3,9 m/min hervorragende Nahtoberfläche geringe Oxidbildung Daimler, HH: Bremspedal Prozessbegrenzung durch: Daimler, HH: Bremspedal, Nahtquerschliff Stromquelle (max. 500A) Dynamik der Schweißvorrichtung

11 Anwendung - Walzprofilfertigung hohe Prozesssicherheit Schweißgeschwindigkeit 7 bis 10 m/min Nahtbreitenverhältnis ca. 1:1 geringe Oxidbildung InFocus in Profilieranlage Walzprofil 40x40x2

12 Anwendung - Walzprofilfertigung Steigerung der Schweißnahtqualität Reinigung der Fügezone Aktivierung der Oberfläche Vorwärmung Erhöhung der Prozesssicherheit Mehrstufige Brenneranordnung

Prozesssicherheit lange Schweißzyklen 40 60 min /

13 Anwendung Rohr-Längsnahtschweißen korrosionsbeständiger Werkstoffe hohe Prozesssicherheit lange Schweißzyklen min / kont. große Einbrandtiefe hervorragende Nahtoberfläche geringe Oxidbildung Quelle: SOSTA

14 Anwendung Schweißen von Rohrbündelkühlern gute Einbrandtiefe / sichere Anbindung Reduzierung des Nahtvolumens Vermeidung von Wulsten Schnellere Fertigung Versuchsbauteil im Labor

Zusammenfassung und Ausblick Brennerkonzept zum Fügen mit hoher Energiedichte Alleinstellungsmerkmale und Vorteile der InFocus-Technologie Ausdehnung der Grenzen bestehender WSG- Verfahren durch die

15 Zusammenfassung und Ausblick Brennerkonzept zum Fügen mit hoher Energiedichte Alleinstellungsmerkmale und Vorteile der InFocus-Technologie Ausdehnung der Grenzen bestehender WSG- Verfahren durch die neue, leistungsfähigere Brennertechnologie Erschließung neuer Anwendungen Substitution bestehender Technologien für Sonderanwendungen weitere anwendungsspezifische Anpassung der Brennertechnologie durch Einbindung von Simulation und Diagnostik Flexibilisierung des Schweißanlagenkonzeptes

16 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

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