Das Elektronenstrahlschweißen (EBW) wird traditional in Bereichen wie der Schwerautomobilindustrie eingesetzt. Insbesondere dann, wenn es um das zuverlässige Schweißen von Getriebeteilen für LKW, Traktoren und anderen Fahrzeuge geht. Zahnräder arbeiten unter hohen Belastungen und die Festigkeit der Schweißnähte ist entscheidend für den langfristigen Betrieb und die Zuverlässigkeit. In diesem Fall wurde ein gehärteter Zahnkranz mit dem Schaft verschweisst.
Einer der Hauptvorteile von EBW bei dieser Anwendung ist die Ausnutzung des Tiefschweisseffektes bei kleiner Nahtbreite und damit die Minimierung der thermischen Verformung. Im Vergleich zu herkömmlichen Schweißverfahren, die große Flächen stark erhitzen und das Material verformen können, minimiert EBW die Größe der Wärmeeinflusszone. Durch diese Präzision bleiben die ursprüngliche Geometrie und Ausrichtung der Zahnräder erhalten, was für einen reibungslosen Betrieb und eine effiziente Kraftübertragung von entscheidender Bedeutung ist. Selbst eine kleine Verformung eines Zahnrads kann zu übermäßigem Verschleiß oder mechanischen Fehlern führen, daher ist die Aufrechterhaltung der Maßhaltigkeit von entscheidender Bedeutung. Materialien wie 18CrNiMo7-6, 16MnCr5 und andere traditionelle „Automobil“-Legierungen können mithilfe des Elektronenstrahls perfekt geschweißt werden. Da EBW im Vakuum durchgeführt wird, wird verhindert, dass die Schweißzone durch Sauerstoff und andere Gase beeinträchtigt wird. Dies verhindert die Bildung von Oxiden und verbessert die Qualität der Verbindung. Darüber hinaus wird aufgrund der minimalen Wärmeeinflusszone im Vergleich zu anderen Schweißmethoden das Risiko von Mikrorissen und anderen Defekten, die die Schweißnaht schwächen können, minimiert.
Der weitere wesentliche Vorteil des Elektronenstrahlschweißens ist seine Fähigkeit, eine tiefe Penetration zu ermöglichen. Zahnräder haben oft eine erhebliche Dicke und erfordern einen Schweißprozess, der das Material bis in große Tiefe verschweißen kann, ohne dass Hohlräume oder Defekte entstehen. Das Elektronenstrahlschweißen ist für diese Aufgabe die beste Lösung, da der sog. Tiefschweisseffekt das Bauteil zuverlässig tief aufschmelzt und so eine Verbindung der beiden Partner Kranz und Welle ermöglicht. Dies ist besonders wichtig, um dauerhafte Verbindungen zu schaffen, die hohen mechanischen Belastungen standhalten können.
Bei FOCUS schweißen wir die Teile nicht nur, sondern analysieren die Schweißnaht auch mit destruktiven und nicht-destruktiven Prüfmethoden: Schneiden, Ätzen und Analysieren der Naht unter einem Mikroskop, führen Nahtprüfungen mit Fluoreszenzfarbeindringprüfung, Computertomographieanalysen (CT), Härteprüfung und anderen Methoden durch Analyse durch.
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