FT1_Klausur
kritische Klausurfragen
kritische Klausurfragen
Nennen Sie zwei Maßnahmen, mit der Sie bei konstanter Brennweite die Strahlungsintensität bei einem CO2-Laser erhöhen können (Rechnung erforderlich). Mit welchen Mitteln lässt sich diese Maßnahme realisieren?
Aufweitung des Rohstrahldurchmessers DS (z.B. Teleskop oder längerer Strahlweg vor Fokussieroptik)
Anwendung
- Remote Welding -
- Beim Remote Welding wird mittels eines drehbaren Spiegels eine Positionierung des Laserstrahlfokus in der Ebene generiert
- Hochgeschwindigkeitssystem zur Erzeugung von Lasersteppnähten mit zu vernachlässigender Schweißnebenzeit
- Steht vorwiegend im Wettbewerb zum Widerstandspunktschweißen
- Schweißkonturen: Punkte, Stepp-, Kreis-, Halbkreis-, Kreuz-, und Wellennähte
Nennnen Sie 3 Vorteile des MSG-Laser-Hybrid-Schweißens gegenüber dem Laserschweißen
- besser Spaltüberbrückbarkeit (nichtodeale V-Fugen können gefüllt werden
- Beeinflussung der mechanisch-technologischen Eigenschaften in Naht- und Schmelzzone
- Verringerung der Anforderung an die Genauigkeit der Nahtvorbereitung
Nennnen Sie 2 Vorteile des MSG-Laser-Hybrid-Schweißens gegenüber dem MSG-Schweißen
- gerinegrer Wärmeeintrag
- schneller
Werkstoffe beim UP-Schweißen
Eisen-Legierungen
Nickel-Legierungen
Warum werden kleine Korngrößen angestrebt?
Durch kleine Korngrößen werden die mechanisch-technologischen Eigenschaften des Stahls verbessert
(kleine Körner -> viele Korngrenzen -> Hindernisse für die Versetzungsbewegung bei der Verformung (z.B. Zugversuch)
-> höhere Streckgrenze/ bessere Zähigkeitswerte)
Phasen des Schweißvorgangs mit Spitzenzündung
Beim Schweißvorgang mit Spitzenzündung wird durch das Aufsetzen der Spitze diese sofort abgeschmolzen und der Lichtbogen gezündet, ein Abheben des Bolzens entfällt. Ist die Bolzenfläche aufgeschmolzen wird der Bolzen auf das angeschmolzene Werkstück aufgesetzt.
Ablauf Bolzenschweißen mit Hubzündung
guckst du...
Fe-C
guckst du...
In folgender Tabelle werden Lichtbogenbolzenschweißverfahren mit zwei unterschiedlichen Zündarten miteinander verglichen (s. Antworten der Aufgabe 3.1). Bitte vervollständigen Sie die Tabelle unter Nennung der Zündarten. Mögliche Antworten für Parameter sind: „kleiner“ oder „größer“.
guckst du...
Möglichkeiten zum Verschweißen von Bolzen
- Widerstandsbolzenschweißen
- Reibbolzenschweißen
- Lichtbogen
Nennen Sie je drei Vorteile und drei Nachteile des MSG-Tandemschweißens gegenüber dem Eindrahtverfahren:
Vorteile: höhere Abschmelzleistung, höhere Schweißgeschwindigkeit, bessere Spaltüberbrückbarkeit, geringere Streckenenergie, gute Entgasungsmöglichkeiten des Schmelzbades bei hohen Schweißgeschwindigkeiten
Nachteile: größerer Brenner, Bauteilzugänglichkeit schlechter, Anlagenkosten höher, gegenseitige Beeinflussung der Lichtbögen, Regelung der Lichtbogenstabilität aufwendiger
Kategorisiere die Lötverfahren nach Verfahrenstechnik
Spaltbreite
Spaltlöten (< 200 µm bzw. < 500 µm)
Fugenlöten (> 500 µm)
Diffusionslöten
Auftraglöten
Kategorisiere die Lötverfahren nach Energieträgern
Löten durch feste Körper (Lötkolben)
Löten in Flüssigkeiten (Salzbadlöten)
Löten durch Gase (Flammlöten)
Löten durch Plasma (Lichtbogenlöten)
Löten mit Strahlen (Laserstrahl)
Löten durch elektrischen Strom (Widerstandslöten)
Benetzung
Benetzung ist ein Verhalten von Flüssigkeiten bei Kontakt mit der Oberfläche von Festkörpern.
Überwiegen die Adhäsionskräfte die Kohäsionskräfte bei weitem, wird der Tropfen sich auf der Oberfläche vollständig ausbreiten, er wird sie vollständig benetzen.
Benetzungswinkel
guckst du...
Welche für die Gebrauchstauglichkeit einer Schweißnaht kritische und einfach am Querschliff messbare Größe, kann den ZTU-Schaubildern entnommen werden. Wo genau wird diese gemessen. Wovon ist diese abhängig?
- Härtewert in der WEZ bei einer bestimmten Abkühlgeschwindigkeit.
- Austenitisierungsbedingungen
- chem. Zusammensetzung
Anwendungen des Elektronenstrahlschweißens
- Werkstoffkombinationen
- Aluminiumschweißen
- Dickblechapplikationen
Aufbau einer Diffusionsanlage
guckst du...
3 Vorteile und 1 Nachteil Bolzen
+ kleine WEZ
+ geringer verzug
+ einseitig zugänglich
+ kein Zusatzwerkstoff
- Blaswirkung
Nennen Sie 3 Vorteile und 1 Nachteil von Festkörperlasern im Vergleich zu CO2-Lasern
+ Strahlführung durch Fasern
+ höhere Leistung
+ besserer Wirkungsgrad
- schlechtere Strahlqualität
Was versteht man unter dem Begriff „Schweißbarkeit“?
Ein Bauteil aus metallischem Werkstoff ist schweißbar, wenn der Stoffschluss durch Schweißen mit einem gegebenen Schweißverfahren bei Beachtung eines geeigneten Fertigungsablaufes erreicht werden kann
Faktoren zur Schweißsicherheit
Kraftfluß im Bauteil
Werkstoffdicke
Korrosion
Faktoren zur Schweißeignung
Wekstoff mit gewähltem Verfahren schweißbar
Schweißfolge
Prinzip des Laserstrahlschweißens
Stahlwerkstoffe mit technischen Oberflächen reflektieren die Laserstrahlung bis zu 95 %. So ist bei niedrigen Intensitäten (I ≤ 106 W/cm2) allenfalls ein Aufschmelzen von Werkstückoberflächen bzw. -kanten und damit ein Wärmeleitungsschweißen geringer Tiefenwirkung möglich. Oberhalb einer Schwellintensität (I ≥ 106 W/cm2) findet dann ein Phasenübergang statt, und es entsteht ein laserinduziertes Plasma, welches einen Plasmakanal ausbildet. Durch diese entstehende Dampfkapillare wird auch weiter unterhalb der Werkstückoberfläche Energie eingebracht, so dass ein Tiefschweißeffekt erzielt wird. Der größte Teil der Schmelze umströmt die durch die Fügezone bewegte Kapillare, deren Schließen durch den Dampfdruck verhindert wird. Der Rest des Werkstoffs verdampft und kondensiert entweder an der Kapillarenwand oder strömt in ionisierter Form ab. Bei geeigneter Parameterwahl kann eine nahezu vollständige Energieeinkopplung in das Werkstück erzielt werden.
Beim CO2-Laser wird die Strahlung durch das Plasma, dessen Absorptionseigenschaften von der Strahlungsintensität und der Dichte des Dampfes abhängen, absorbiert. In Abhängigkeit von der Elektronendichte im Plasma und der eingestrahlten Laserintensität kann sich jedoch
jedoch Plasma von der Werkstückoberfläche lösen und die Bearbeitungszone abschirmen. Das Plasma heizt sich dabei so stark auf, dass nur noch ein Bruchteil der Laserstrahlung das Werkstück erreicht. Deshalb werden beim Schweißen mittels CO2- Laser zur Plasmakontrolle Gase eingesetzt. Deren Ionisationspotential sollte möglichst hoch liegen (gebräuchlich: Helium), da auch die Bildung so genannter "Schutzgasplasmen" möglich ist, welche die Energieeinkopplung wiederum verringern.
Festkörperlaser (Stab-, Faser- und Scheibenlaser) sowie Diodenlaser besitzen eine um den Faktor 10 kleinere Wellenlänge als CO2-Laser. Die Absorption der Strahlung erfolgt daher nicht im Plasma, sondern durch Mehrfachreflexion an der Schmelzfront des Plasmakanals. Die sehr feinen Partikel des Metalldampfes können sich über dem Werkstück jedoch zu größeren Partikeln agglomerieren und Strahlung absorbieren. Um diesen Verlust an Leistung im Werkstück zu verhindern werden in der Praxis Druckluftdüsen eingesetzt, die den Strahlengang „sauber“ halten.
Unterscheidung beim Laserstrahlschweißen
Wärmeleitungsschweißen (I ≤ 10^6 W/cm2)
Tiefschweißeffekt (I ≥ 10^6 W/cm2)
Anwendung
- Remote Welding -
- Beim Remote Welding wird mittels eines drehbaren Spiegels eine Positionierung des Laserstrahlfokus in der Ebene generiert
- Hochgeschwindigkeitssystem zur Erzeugung von Lasersteppnähten mit zu vernachlässigender Schweißnebenzeit
- Steht vorwiegend im Wettbewerb zum Widerstandspunktschweißen
- Schweißkonturen: Punkte, Stepp-, Kreis-, Halbkreis-, Kreuz-, und Wellennähte
Welche 3 Lasertypen werden zum Schweißen eingesetzt, und welche Wellenlängen haben diese?
1. CO2 Laser: λ = 10,6 μm
2. Festkörper-Laser: λ = 1030 – 1070 nm
(Dazu gehören Stablaser (1064 nm), Faserlaser (1070-1080 nm) und Scheibenlaser (1030 nm))
3. Dioden-Laser: λ = 800-980 nm (900 - 1070 nm bei neuen Bauformen)
Eigenschaften von Laserstrahlung
- kohärent
- monochromatisch
- parallel
Prinzip des Laserstrahlschweißens
Stahlwerkstoffe mit technischen Oberflächen reflektieren die Laserstrahlung bis zu 95 %. So ist bei niedrigen Intensitäten (I ≤ 106 W/cm2) allenfalls ein Aufschmelzen von Werkstückoberflächen bzw. -kanten und damit ein Wärmeleitungsschweißen geringer Tiefenwirkung möglich. Oberhalb einer Schwellintensität (I ≥ 106 W/cm2) findet dann ein Phasenübergang statt, und es entsteht ein laserinduziertes Plasma, welches einen Plasmakanal ausbildet. Durch diese entstehende Dampfkapillare wird auch weiter unterhalb der Werkstückoberfläche Energie eingebracht, so dass ein Tiefschweißeffekt erzielt wird. Der größte Teil der Schmelze umströmt die durch die Fügezone bewegte Kapillare, deren Schließen durch den Dampfdruck verhindert wird. Der Rest des Werkstoffs verdampft und kondensiert entweder an der Kapillarenwand oder strömt in ionisierter Form ab. Bei geeigneter Parameterwahl kann eine nahezu vollständige Energieeinkopplung in das Werkstück erzielt werden.
Beim CO2-Laser wird die Strahlung durch das Plasma, dessen Absorptionseigenschaften von der Strahlungsintensität und der Dichte des Dampfes abhängen, absorbiert. In Abhängigkeit von der Elektronendichte im Plasma und der eingestrahlten Laserintensität kann sich jedoch
jedoch Plasma von der Werkstückoberfläche lösen und die Bearbeitungszone abschirmen. Das Plasma heizt sich dabei so stark auf, dass nur noch ein Bruchteil der Laserstrahlung das Werkstück erreicht. Deshalb werden beim Schweißen mittels CO2- Laser zur Plasmakontrolle Gase eingesetzt. Deren Ionisationspotential sollte möglichst hoch liegen (gebräuchlich: Helium), da auch die Bildung so genannter "Schutzgasplasmen" möglich ist, welche die Energieeinkopplung wiederum verringern.
Festkörperlaser (Stab-, Faser- und Scheibenlaser) sowie Diodenlaser besitzen eine um den Faktor 10 kleinere Wellenlänge als CO2-Laser. Die Absorption der Strahlung erfolgt daher nicht im Plasma, sondern durch Mehrfachreflexion an der Schmelzfront des Plasmakanals. Die sehr feinen Partikel des Metalldampfes können sich über dem Werkstück jedoch zu größeren Partikeln agglomerieren und Strahlung absorbieren. Um diesen Verlust an Leistung im Werkstück zu verhindern werden in der Praxis Druckluftdüsen eingesetzt, die den Strahlengang „sauber“ halten.
Unterscheidung beim Laserstrahlschweißen
Wärmeleitungsschweißen (I ≤ 10^6 W/cm2)
Tiefschweißeffekt (I ≥ 10^6 W/cm2)
Anwendung
- Remote Welding -
- Beim Remote Welding wird mittels eines drehbaren Spiegels eine Positionierung des Laserstrahlfokus in der Ebene generiert
- Hochgeschwindigkeitssystem zur Erzeugung von Lasersteppnähten mit zu vernachlässigender Schweißnebenzeit
- Steht vorwiegend im Wettbewerb zum Widerstandspunktschweißen
- Schweißkonturen: Punkte, Stepp-, Kreis-, Halbkreis-, Kreuz-, und Wellennähte
Welche 3 Lasertypen werden zum Schweißen eingesetzt, und welche Wellenlängen haben diese?
1. CO2 Laser: λ = 10,6 μm
2. Festkörper-Laser: λ = 1030 – 1070 nm
(Dazu gehören Stablaser (1064 nm), Faserlaser (1070-1080 nm) und Scheibenlaser (1030 nm))
3. Dioden-Laser: λ = 800-980 nm (900 - 1070 nm bei neuen Bauformen)
Eigenschaften von Laserstrahlung
- kohärent
- monochromatisch
- parallel
Formeln zur Strahlqualität von Lasern
guckst du...
Nenne 2 Vor- und Nachteile des Laserschweißens bezüglich der Werkstücke:
+ minimale thermische Belastung
+ geringer Verzug
+ Schweißen fertig bearbeiteter Teile möglich
+ Schweißen an schwer zugänglichen Stellen
+ unterschiedliche Werkstoffe schweißbar
- aufwendige Nahtvorbereitung
- exakte Positionierung notwendig
- Aufhärtungsgefahr
- Rissgefahr
- Al, Cu schwer schweißbar
Nenne 2 Vor- und Nachteile des Laserschweißens bezüglich des Prozesses
+ hohe Leistungsdichte
+ hohe Schweißgeschwindigkeit
- hohe Reflexion an Metallen
- begrenzte Einschweißtiefe ( 25 mm)
Nenne 2 Vor- und Nachteile des Laserschweißens bezüglich der Anlage:
+ kurze Taktzeiten
+ gut automatisierbar
- Schutz vor Laserstrahlung notwendig
- hohe Investitionskosten
Schema der Drahtförderung
guckst du
Kräfte am Lichtbogen
Neben der Pinchkraft wirken im Lichtbogenraum weitere Kräfte und Effekte, die jedoch für die Tropfenformung und Ablösung von z.T. geringerer Bedeutung sind. Diese sind:
- elektromagnetische Kräfte
- Viskosität
- Oberflächenspannung
- elektrostatische Kräfte
-
- 1 / 57
-
Flashcards
Nennen Sie 3 Vorteile und 1 Nachteil von Festkörperlasern im Vergleich zu CO2-Lasern
+ Strahlführung durch Fasern
+ höhere Leistung
+ besserer Wirkungsgrad
- schlechtere Strahlqualität
Was versteht man unter dem Begriff „Schweißbarkeit“?
Ein Bauteil aus metallischem Werkstoff ist schweißbar, wenn der Stoffschluss durch Schweißen mit einem gegebenen Schweißverfahren bei Beachtung eines geeigneten Fertigungsablaufes erreicht werden kann
Faktoren zur Schweißsicherheit
Kraftfluß im Bauteil
Werkstoffdicke
Korrosion
Faktoren zur Schweißeignung
Wekstoff mit gewähltem Verfahren schweißbar
Schweißfolge
Prinzip des Laserstrahlschweißens
Stahlwerkstoffe mit technischen Oberflächen reflektieren die Laserstrahlung bis zu 95 %. So ist bei niedrigen Intensitäten (I ≤ 106 W/cm2) allenfalls ein Aufschmelzen von Werkstückoberflächen bzw. -kanten und damit ein Wärmeleitungsschweißen geringer Tiefenwirkung möglich. Oberhalb einer Schwellintensität (I ≥ 106 W/cm2) findet dann ein Phasenübergang statt, und es entsteht ein laserinduziertes Plasma, welches einen Plasmakanal ausbildet. Durch diese entstehende Dampfkapillare wird auch weiter unterhalb der Werkstückoberfläche Energie eingebracht, so dass ein Tiefschweißeffekt erzielt wird. Der größte Teil der Schmelze umströmt die durch die Fügezone bewegte Kapillare, deren Schließen durch den Dampfdruck verhindert wird. Der Rest des Werkstoffs verdampft und kondensiert entweder an der Kapillarenwand oder strömt in ionisierter Form ab. Bei geeigneter Parameterwahl kann eine nahezu vollständige Energieeinkopplung in das Werkstück erzielt werden.
Beim CO2-Laser wird die Strahlung durch das Plasma, dessen Absorptionseigenschaften von der Strahlungsintensität und der Dichte des Dampfes abhängen, absorbiert. In Abhängigkeit von der Elektronendichte im Plasma und der eingestrahlten Laserintensität kann sich jedoch
jedoch Plasma von der Werkstückoberfläche lösen und die Bearbeitungszone abschirmen. Das Plasma heizt sich dabei so stark auf, dass nur noch ein Bruchteil der Laserstrahlung das Werkstück erreicht. Deshalb werden beim Schweißen mittels CO2- Laser zur Plasmakontrolle Gase eingesetzt. Deren Ionisationspotential sollte möglichst hoch liegen (gebräuchlich: Helium), da auch die Bildung so genannter "Schutzgasplasmen" möglich ist, welche die Energieeinkopplung wiederum verringern.
Festkörperlaser (Stab-, Faser- und Scheibenlaser) sowie Diodenlaser besitzen eine um den Faktor 10 kleinere Wellenlänge als CO2-Laser. Die Absorption der Strahlung erfolgt daher nicht im Plasma, sondern durch Mehrfachreflexion an der Schmelzfront des Plasmakanals. Die sehr feinen Partikel des Metalldampfes können sich über dem Werkstück jedoch zu größeren Partikeln agglomerieren und Strahlung absorbieren. Um diesen Verlust an Leistung im Werkstück zu verhindern werden in der Praxis Druckluftdüsen eingesetzt, die den Strahlengang „sauber“ halten.
Unterscheidung beim Laserstrahlschweißen
Wärmeleitungsschweißen (I ≤ 10^6 W/cm2)
Tiefschweißeffekt (I ≥ 10^6 W/cm2)
Anwendung
- Remote Welding -
- Beim Remote Welding wird mittels eines drehbaren Spiegels eine Positionierung des Laserstrahlfokus in der Ebene generiert
- Hochgeschwindigkeitssystem zur Erzeugung von Lasersteppnähten mit zu vernachlässigender Schweißnebenzeit
- Steht vorwiegend im Wettbewerb zum Widerstandspunktschweißen
- Schweißkonturen: Punkte, Stepp-, Kreis-, Halbkreis-, Kreuz-, und Wellennähte
Welche 3 Lasertypen werden zum Schweißen eingesetzt, und welche Wellenlängen haben diese?
1. CO2 Laser: λ = 10,6 μm
2. Festkörper-Laser: λ = 1030 – 1070 nm
(Dazu gehören Stablaser (1064 nm), Faserlaser (1070-1080 nm) und Scheibenlaser (1030 nm))
3. Dioden-Laser: λ = 800-980 nm (900 - 1070 nm bei neuen Bauformen)
Eigenschaften von Laserstrahlung
- kohärent
- monochromatisch
- parallel
Prinzip des Laserstrahlschweißens
Stahlwerkstoffe mit technischen Oberflächen reflektieren die Laserstrahlung bis zu 95 %. So ist bei niedrigen Intensitäten (I ≤ 106 W/cm2) allenfalls ein Aufschmelzen von Werkstückoberflächen bzw. -kanten und damit ein Wärmeleitungsschweißen geringer Tiefenwirkung möglich. Oberhalb einer Schwellintensität (I ≥ 106 W/cm2) findet dann ein Phasenübergang statt, und es entsteht ein laserinduziertes Plasma, welches einen Plasmakanal ausbildet. Durch diese entstehende Dampfkapillare wird auch weiter unterhalb der Werkstückoberfläche Energie eingebracht, so dass ein Tiefschweißeffekt erzielt wird. Der größte Teil der Schmelze umströmt die durch die Fügezone bewegte Kapillare, deren Schließen durch den Dampfdruck verhindert wird. Der Rest des Werkstoffs verdampft und kondensiert entweder an der Kapillarenwand oder strömt in ionisierter Form ab. Bei geeigneter Parameterwahl kann eine nahezu vollständige Energieeinkopplung in das Werkstück erzielt werden.
Beim CO2-Laser wird die Strahlung durch das Plasma, dessen Absorptionseigenschaften von der Strahlungsintensität und der Dichte des Dampfes abhängen, absorbiert. In Abhängigkeit von der Elektronendichte im Plasma und der eingestrahlten Laserintensität kann sich jedoch
jedoch Plasma von der Werkstückoberfläche lösen und die Bearbeitungszone abschirmen. Das Plasma heizt sich dabei so stark auf, dass nur noch ein Bruchteil der Laserstrahlung das Werkstück erreicht. Deshalb werden beim Schweißen mittels CO2- Laser zur Plasmakontrolle Gase eingesetzt. Deren Ionisationspotential sollte möglichst hoch liegen (gebräuchlich: Helium), da auch die Bildung so genannter "Schutzgasplasmen" möglich ist, welche die Energieeinkopplung wiederum verringern.
Festkörperlaser (Stab-, Faser- und Scheibenlaser) sowie Diodenlaser besitzen eine um den Faktor 10 kleinere Wellenlänge als CO2-Laser. Die Absorption der Strahlung erfolgt daher nicht im Plasma, sondern durch Mehrfachreflexion an der Schmelzfront des Plasmakanals. Die sehr feinen Partikel des Metalldampfes können sich über dem Werkstück jedoch zu größeren Partikeln agglomerieren und Strahlung absorbieren. Um diesen Verlust an Leistung im Werkstück zu verhindern werden in der Praxis Druckluftdüsen eingesetzt, die den Strahlengang „sauber“ halten.
Unterscheidung beim Laserstrahlschweißen
Wärmeleitungsschweißen (I ≤ 10^6 W/cm2)
Tiefschweißeffekt (I ≥ 10^6 W/cm2)
Anwendung
- Remote Welding -
- Beim Remote Welding wird mittels eines drehbaren Spiegels eine Positionierung des Laserstrahlfokus in der Ebene generiert
- Hochgeschwindigkeitssystem zur Erzeugung von Lasersteppnähten mit zu vernachlässigender Schweißnebenzeit
- Steht vorwiegend im Wettbewerb zum Widerstandspunktschweißen
- Schweißkonturen: Punkte, Stepp-, Kreis-, Halbkreis-, Kreuz-, und Wellennähte
Welche 3 Lasertypen werden zum Schweißen eingesetzt, und welche Wellenlängen haben diese?
1. CO2 Laser: λ = 10,6 μm
2. Festkörper-Laser: λ = 1030 – 1070 nm
(Dazu gehören Stablaser (1064 nm), Faserlaser (1070-1080 nm) und Scheibenlaser (1030 nm))
3. Dioden-Laser: λ = 800-980 nm (900 - 1070 nm bei neuen Bauformen)
Eigenschaften von Laserstrahlung
- kohärent
- monochromatisch
- parallel
Formeln zur Strahlqualität von Lasern
guckst du...
Nenne 2 Vor- und Nachteile des Laserschweißens bezüglich der Werkstücke:
+ minimale thermische Belastung
+ geringer Verzug
+ Schweißen fertig bearbeiteter Teile möglich
+ Schweißen an schwer zugänglichen Stellen
+ unterschiedliche Werkstoffe schweißbar
- aufwendige Nahtvorbereitung
- exakte Positionierung notwendig
- Aufhärtungsgefahr
- Rissgefahr
- Al, Cu schwer schweißbar
Nenne 2 Vor- und Nachteile des Laserschweißens bezüglich des Prozesses
+ hohe Leistungsdichte
+ hohe Schweißgeschwindigkeit
- hohe Reflexion an Metallen
- begrenzte Einschweißtiefe ( 25 mm)
Nenne 2 Vor- und Nachteile des Laserschweißens bezüglich der Anlage:
+ kurze Taktzeiten
+ gut automatisierbar
- Schutz vor Laserstrahlung notwendig
- hohe Investitionskosten
Schema der Drahtförderung
guckst du
Kräfte am Lichtbogen
Neben der Pinchkraft wirken im Lichtbogenraum weitere Kräfte und Effekte, die jedoch für die Tropfenformung und Ablösung von z.T. geringerer Bedeutung sind. Diese sind:
- elektromagnetische Kräfte
- Viskosität
- Oberflächenspannung
- elektrostatische Kräfte
Aufbau Handbrenner für das MSG-Schweißen
Mittig ist ein Schutzgashandbrenner in der gebräuchlichen, gekrümmten Form detailliert dargestellt. Ein Maschinenbrenner hat kein Griffstück und ist gerade oder gekrümmt ausgeführt. Im Schlauchpaket sind Drahtführungsseele, Schutzgaszuführung, Stromzufuhr und Kühlwasserschläuche für die Kontaktrohrkühlung enthalten. Das Kontaktrohr dient zur Übertragung des Stromes auf die Drahtelektrode. Die Schutzgasdüse ist so geformt, dass sie eine gleichmäßige Umströmung des Lichtbogenraumes bewirkt, wodurch Lichtbogen und Schmelzbad sicher gegen die Atmosphäre abgeschirmt werden.
Ursachen für Poren
- Verschmutzungen auf der Oberfläche
- Zugluft
- Zu langes freies Drahtrohr
- Kontaktrohr verbogen
- Zu langer Lichtbogen
- Blaswirkung
- expandierende Hohlräume
- Zu kleiner Gasdüsen-Durchmesser oder durch Spritzer zugesetzte Gasdüse
- Bei der Schmelzbaderstarrung
Ursachen für Bindefehler
- ungeeignete Nahtvorbereitung
- falsche Raupenanordnung
- Brennerführung außermittig, verkantet
- zu geringe Lichtbogenleistung
- Schweißen auf vorlaufender Schmelze
- Nahtzugänglichkeit
Kräfte am Lichtbogen
Neben der Pinchkraft wirken im Lichtbogenraum weitere Kräfte und Effekte, die jedoch für die Tropfenformung und Ablösung von z.T. geringerer Bedeutung sind. Diese sind:
- elektromagnetische Kräfte
- Viskosität
- Oberflächenspannung
- elektrostatische Kräfte
Aufbau Handbrenner für das MSG-Schweißen
Mittig ist ein Schutzgashandbrenner in der gebräuchlichen, gekrümmten Form detailliert dargestellt. Ein Maschinenbrenner hat kein Griffstück und ist gerade oder gekrümmt ausgeführt. Im Schlauchpaket sind Drahtführungsseele, Schutzgaszuführung, Stromzufuhr und Kühlwasserschläuche für die Kontaktrohrkühlung enthalten. Das Kontaktrohr dient zur Übertragung des Stromes auf die Drahtelektrode. Die Schutzgasdüse ist so geformt, dass sie eine gleichmäßige Umströmung des Lichtbogenraumes bewirkt, wodurch Lichtbogen und Schmelzbad sicher gegen die Atmosphäre abgeschirmt werden.
Nennen Sie wesentliche Nachteile des Elektronenstrahlschweißens.
- Röntgenstrahlung
- kleiner Arbeitsabstand (max. 30 mm)
- Anwendung bei Blechdicken von bis 15 mm
Nennen Sie drei unterschiedliche Anlagenkonzepte des Elektronenstrahlschweißens.
- Universalanlage
- Taktanlage
- Durchlaufanlage
- Schweißen mit lokalem Vakuum !Anlage mit mobilem Vakuum
- Mikro- und Feinschweißanlage
Wieverändern sich Nahttiefe und -breite bei Erhöhung der Vorwärmung?
Nahttiefe: steigt
Nahtnreite: steigt
Grund: Die Vorwärmung verursacht zusätzliche Energieeinbringung
Wieverändern sich Nahttiefe und -breite bei Erhöhung des Vakuumdrucks?
\((10^{-4}->10^{-2})\)
Nahttiefe: sinkt
Nahtbreite: steigt
Grund: Strahl weitet sich auf, durch Kollision mit Luftmolekülen
Wie verändern sich Nahttiefe und Nahtbreite bei Erhöhung der Fokuslage?
Nahttiefe: sinkt
Nahtbreite: steigt
Grund: Schweißen in defokussiertem Bereich
Wie verändern sich Nahttiefe und Nahtbreite bei Erhöhung der Schweißgeschwindigkeit:
Nahttiefe: sinkt
Nahttiefe: sinkt
Grund: Streckenenergie wird kleiner
Wie verändern sich Nahttiefe und Nahtbreite bei Erhöhung der Strahlstromstärke?
Nahttiefe: steigt
Nahtbreite: steigt
Grund: Mehr Energie im Werkstück
Wie verändern sich Nahttiefe und Nahtbreite bei Erhöhung der Beschleunigungsspannung?
Nahttiefe: steigt
Nahtbreite: sinkt
Grund: Durch steigende U ist bessere Fokussierung möglich, der Strahldurchmesser ist kleiner und die Schweißgeschwindigkeit steigt
Nachteile des Rührreibschweißens
- Eingeschränkte Werkstoffpalette (nur „weiche“ Metalle)
- Aufwendige Spanntechnik
- Begrenzt in Richtung geringer Wanddicken
- Geringe Schweißgeschwindigkeit gegenüber konventionellen Verfahren bei einlagigen Schweißungen
Vorteile des Rührreibschweißens
- Hohe reproduzierbare Nahtgüte
- Keine Porenbildung
- Geringe Schweißeigenspannungen, geringer Verzug
- Keine spezielle Nahtvorbereitung erforderlich (Entfetten)
- Keine Nacharbeit erforderlich
- Keine Zusatzwerkstoffe, keine Hilfsstoffe (Gase, Pulver)
- Keine Umweltbelastungen durch Stäube, Rauche, Gase
- Niedriger Energieverbrauch, hohe Produktivität
- Einwandfreie Durchschweißungen im I-Stoß bis 20 mm in einer Lage
- Verbinden von nicht schmelzschweißbaren Al-Legierungen
- Herstellen von Mischverbindungen
- Verbinden unterschiedlicher Erzeugnisformen
- Große Auswahl von Verbindungsgeometrien
- Besondere Eignung für sehr lange Nähte
Was ist die Arbeitstemperatur im Bezug aufs Löten?
Die Arbeitstemperatur ist die niedrigste Temperatur der Lötstelle, bei der das Lot den Grundwerkstoff benetzt (bzw. beim Diffusionslöten durch Grenzflächenreaktionen die flüssige Phase entsteht).
Wie sind Flussmittel idR aufgebaut und welche Wirkung verfolgen sie. Welche Nachteile birgen sie?
chem. Zusammensetzung: Salzgemische, die in der Regel Bor-Verbindungen enthalten
Wirkung: Benetzen und Reduzieren von Metalloxiden, Lösen und Abtransportieren der
Zersetzungsprodukte, Schutz der Oberfläche vor Sauerstoff. Um Effektiv zu sein müssen sie mind. 50 °C früher als das Lot schmelzen.
Nachteile: korrosive Gefährdung des Bauteils durch Flussmittelreste - Entfernen der Flussmittelreste durch Bürsten, Strahlen o. ä.
Nennen Sie zwei Maßnahmen, mit der Sie bei konstanter Brennweite die Strahlungsintensität bei einem CO2-Laser erhöhen können (Rechnung erforderlich). Mit welchen Mitteln lässt sich diese Maßnahme realisieren?
Aufweitung des Rohstrahldurchmessers DS (z.B. Teleskop oder längerer Strahlweg vor Fokussieroptik)
Anwendung
- Remote Welding -
- Beim Remote Welding wird mittels eines drehbaren Spiegels eine Positionierung des Laserstrahlfokus in der Ebene generiert
- Hochgeschwindigkeitssystem zur Erzeugung von Lasersteppnähten mit zu vernachlässigender Schweißnebenzeit
- Steht vorwiegend im Wettbewerb zum Widerstandspunktschweißen
- Schweißkonturen: Punkte, Stepp-, Kreis-, Halbkreis-, Kreuz-, und Wellennähte
Nennnen Sie 3 Vorteile des MSG-Laser-Hybrid-Schweißens gegenüber dem Laserschweißen
- besser Spaltüberbrückbarkeit (nichtodeale V-Fugen können gefüllt werden
- Beeinflussung der mechanisch-technologischen Eigenschaften in Naht- und Schmelzzone
- Verringerung der Anforderung an die Genauigkeit der Nahtvorbereitung
