Funktionsweise:
Elektron trifft auf Materie
Elektronen sind elementare Bausteine der Materie. In Festkörpern sind sie zuständig für den Transport elektrischer Ladungen und damit für das Fließen von Strom. Beim Einsatz eines Elektronenstrahls zur Bearbeitung von Werkstoffen werden an einer Kathode geladene Teilchen freigesetzt, beschleunigt und zu einem feinen Strahl gebündelt.
Beim Auftreffen auf Materie gibt der Elektronenstrahl Energie ab. Das Material absorbiert diese Energie und wandelt sie in Wärme um. Durch die hohe Strahlintensität im Brennpunkt verdampft ein Teil der entstehenden Schmelze. Es entsteht eine Dampfkapillare, die in das Material eindringt und Schweißtiefen von bis zu mehreren hundert Millimetern ermöglicht.
Schweißen im Vakuum ohne Schutzgas
Die industrielle Bearbeitung mit dem Elektronenstrahl findet im Unterdruck in einer Vakuumkammer statt. Dieses Verfahren bringt mehrere Vorteile mit:
- Das Arbeiten im Unterdruck führt zu einer hohen Qualität der Schweißnaht und zu sauberen Werkstücken.
- In vielen Fällen ist es kostengünstiger als das Arbeiten in einer Schutzgasatmosphäre.
- Es entstehen keine schädlichen Emissionen.
Die Verwendung von Schleusen-Shuttle-Modulen ermöglicht das Be- und Entladen während des laufenden Bearbeitungsprozesses. So geht das Arbeiten im Vakuum nicht zu Lasten der Produktionszeit.
Als führendes Unternehmen im Bereich der Elektronenstrahltechnologie nutzen wir die vielen Vorteile in unterschiedlichen Bereichen: Ob Antriebswellen für Elektroautos, Filtrationssysteme für die Lebensmittelindustrie oder Treibstofftanks für Weltraumraketen, der Elektronenstrahl macht Fertigungsprozesse effizienter, Produkte hochwertiger und Unternehmen erfolgreicher.
Vorteile der Elektronenstrahltechnologie
Beim Elektronenstrahl handelt es sich um ein rein digitales Tool. Damit lassen sich Prozesse einfach automatisieren und Ergebnisse jederzeit reproduzieren. Zusätzlich profitieren Anwender von einer lückenlosen Prozessüberwachung und Qualitätskontrolle.
Mit der Elektronenstrahltechnologie lassen sich fast alle metallischen Werkstoffe bearbeiten, von Einsatzstählen über Aluminium und Aluminiumlegierungen bis hin zu Titan. Das Schweißen mit dem Elektronenstrahl sichert zuverlässige und beständige Metallverbindungen für hochbelastbare Bauteile.
Dank einem fokussierten Wärmeeintrag ins Material kann mit dem Elektronenstrahl nahezu verzugsfrei geschweißt werden. Die Materialeigenschaften werden dabei kaum verändert. Es zählt zu den verzugsärmsten Schweißverfahren. Gleichzeitig zeichnet sich die Elektronenstrahltechnologie durch Einschweißtiefen von über 150 Millimeter bei sehr schmaler und paralleler Nahtgeometrie aus. Damit ist der Elektronenstrahl konventionellen Schweißverfahren deutlich überlegen und bietet auch mehr Vorteile als der Laser.
Der Elektronenstrahl lässt sich über Magnetfelder intelligent formen und beeinflussen. Auf diese Art besteht schon während der Konstruktion die Möglichkeit, Bauteile mit fast beliebigen Geometrien zu realisieren. Das erhöht die Flexibilität im Prozessdesign und spart Kosten ein.
Durch die einfache Nahtvorbereitung und hohe Schweißgeschwindigkeit bietet sich die Elektronenstrahl-Technologie für die Fertigung großer Stückzahlen an. Mehrfachschweißen ist ebenso wenig notwendig wie Zusatzmaterial. Im Regelfall sind die Bauteile nach dem Schweißen sofort einbaufähig.
Elektronenstrahlschweißen findet im Vakuum statt. Dadurch entfällt die Anschaffung von teurem Schutzgas.
