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Prozessführung beim Fügen

Foto zeigt Person, die schweißt. Funken fliegen.

Wir haben die Expertise bei der Entwicklung von Schweißprozessen

Produkte, hier im Wesentlichen geschweißte Stahlrohre, müssen zunehmend komplexere Eigenschaftskombinationen erfüllen, z. B. Festigkeit, Zähigkeit, Korrosionsbeständigkeit oder Ermüdungsfestigkeit. Beim Schweißen wird der Werkstoff, und damit seine Eigenschaften, grundlegend verändert. Um die gewünschte Eigenschaftskombination zu erhalten, entwickeln wir für verschiedene Schweißverfahren geeignete Parameterkombinationen.
Neben dem eigentlichen Schweißprozess sind insbesondere die Einflüsse der Wärmeführung und – soweit verwendet – des Zusatzwerkstoffes zu berücksichtigen. Für das Unterpulver-, diverse Schutzgas-, das Hochfrequenzinduktions- und Laserstrahlschweißverfahren stehen uns entsprechende, leistungsfähige Laboranlagen zur Verfügung. Alternativ begleiten wir die Optimierungen direkt in der Produktion.

Thermische Fügeprozesse:

Unterpulver-Schweißen

UP-Lage-Gegenlage-Schweißung im Querschliff
Foto zeigt Großaufnahme einer Unterpulver-Gegenlage Schweißung im Querschliff.

Dickwandige Rohre werden zumeist Unterpulver (UP) geschweißt. Dieser Prozess ist äußerst sicher, robust und insbesondere beim Einsatz von Mehrdrahtsystemen sehr wirtschaftlich.

Metall-Aktivgas-Schweißen

Foto zeigt vollmechanisiertes Metall-Aktiv-Schweißen einer Rundnaht am Pipeline-Rohr.

Vielfältig einsetzbares Verfahren

Dieses Verfahren wird in der industriellen Fertigung am häufigsten eingesetzt. In der Rohrproduktion z. B. in der Vorfertigung zum Verbinden von Stahlbändern und bei der Erstellung von Heftnähten bei Längsnaht- und Spiralnahtgeschweißten Rohren. Wegen seiner Vielfältigkeit und guten Steuerbarkeit der Wärmeeinbringung kommt es häufig bei Rundverbindungsnähten zum Einsatz.

Hochfrequenzinduktionsschweißen (HFI)

Dieses Verfahren zeichnet sich durch eine äußerst hohe Produktivität aus und wird bei Längsnahtgeschweißten Rohren mit kleinen bis mittleren Wanddicken eingesetzt. Die Bandkanten werden durch elektrischen Hochfrequenzstrom bis in den teigigen Zustand erwärmt und anschließend pressgeschweißt.

HFI-Schweißen von Rohrstählen

Nahaufnahme eines HFI-Schweißung auf unserer Versuchsanlage.

Wir nennen sie RoSA

Mit unser Rohrschweißapparatur (RoSA) untersuchen wir diverse Parameter beim Hochfrequenzinduktionsschweißen (HFI) von Rohrwerkstoffen mit einer Blechdicke bis 15 mm,      z. B. zur

  • Erweiterung des Produkspektrums HFI-schweißgeeigenter Werkstoffe
  • Prozessmodifikation verbesserter Nahteigenschaften
  • Verbesserung des Prozessverständnisses

Schweißleistung bis zu 300 kW; Stauchdruck max. 60 kN.

Laserstrahlschweißen

Foto zeigt YAG-Laser

Modernes Fügeverfahren

Beim Laserstrahlschweißen kann die Schweißenergie sehr punktgenau eingebracht werden. Vorteile des Laserschweißens sind die konzentrierte Energieeinbringung und eine hohe Schweißgeschwindigkeit. Hierdurch wird gegenüber konventionellen Lichtbogenprozessen eine höhere Produktivität und eine geringere thermische Belastung des angrenzenden Nahtbereichs erreicht.

Charakterisiert werden Güten- und Oberflächenentwicklungen für den Automobilbereich, aber auch die Schweißeignung von dickem Warmband.

Unsere YAG-Laser-Versuchsanlage (YLVa) hat eine maximale Strahlleistung von 16 Kilowatt. Zur Verbesserung der Spaltüberbrückbarkeit des Laserprozesses haben wir eine ergänzende Kombination mit Lichtbogentechnik und eine Strahlpendelfunktion installiert. Zur gezielten Beeinflussung des Schweißgefüges kann eine prozessintegrierte, induktive Wärmebehandlung durchgeführt werden. Sprechen Sie uns an!

Mechanische Fügeprozesse:

Clinchen

Innovative Verbindungstechnik

Im Automobilbau aber auch für "Weiße Ware" werden zahlreiche Werkstoffe mit dieser Verbindungstechnik gefügt.

Im Vergleich zum Schweißen können oberflächenempfindliche und nichtleitende Werkstoffe sowie Mischverbindungen mit thermisch nicht kompatiblen Metallen sicher verbunden werden. Das Clinchen ist ähnlich wirtschaftlich wie das Punktschweißen. Wir verfügen über zwei hydraulische Clinch-Systeme (2-Säulen-Gestell, automatisiertes Clinchen in der Roboterzelle).
Neben einer Bemusterung der Verbindung treffen wir durch eine Roboteranbindung Aussagen zur Standzeit von Stempel und Matrize in Abhängigkeit des Werkstoffes bzw. dem verwendeten Oberflächensystem.

Stanznieten

Voll- und Halbhohlstanzniet-Verfahren werden für die Verbindung artverschiedener Werkstoffe in strukturellen Anwendungen eingesetzt, bei denen höhere Übertragungskräfte erforderlich sind. Bei höchstfesten Stählen ist die Auswahl eines geeigneten Nietsystems für eine prozesssichere Verbindung besonders wichtig.

Alle verfügbaren Nietsysteme können wir mit dem C-Bügelsystem und einem 2-Säulengestell fügen.

Chemischer Fügeprozess:

Kleben

Für die Verbindung artverschiedener Werkstoffe spielen industrielle Klebstoffsysteme auf ein- und zweikomponentiger Basis eine zentrale Rolle.

Unser modernes Klebelabor ist ausgestattet, z. B. mit Abzug, Applikationstechnik für ein- und zweikomponentige Klebstoffe sowie einem Aushärteofen, um die Klebtechnik abzusichern. Über die standardisierten Absicherungstests hinaus werden auch klebstoffbasierte Zinkhaftungstests durchgeführt.

© Salzgitter Mannesmann Forschung GmbH
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