Гepмaния – Машини за промишлена употреба – hybride Rührreibschweißanlage (FSW Anlage)

Предисловие

Helmholtz-Zentrum hereon GmbH (Hereon) е нестопанска научноизследователска институция и една от 18-те членски институции на Hermann von Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren e. V. Разходите на Hereon се финансират с 90% от федералното правителство (BMBF - Федерално министерство на образованието и изследванията) и с 10% от четири консорциални провинции (Шлезвиг-Холщайн, Хамбург, Долна Саксония и Бранденбург). Уставната задача на дружеството е да провежда изследвания и разработки в многодисциплинарна структура, особено в областите на материалознанието, изследванията на крайбрежието, климата и околната среда, както и в областта на регенеративната медицина.

Техническо описание: Предварителен проект на спецификациите за доставка на хибридна машина за фрикционно-триенево заваряване (FSW машина)

Спецификациите на хибридна FSW машина (фрикционно-триенево заваряване) включват техническите спецификации за съединяване на материали в твърдо състояние и обикновено включват основните области механика/приемане на сила, процес на регулиране и контрол на качеството. Подробното наблюдение на процеса позволява дългосрочно събиране на висококачествени данни за разработката на цифрови двойници и за живо обратна връзка в процеса на управление. Проектирано е за високи аксиални сили и сили за напредване при минимална машинна еластичност.

Основни технически характеристики

- Тип машина: Жестока конструкция с рамка в форма на C (комбинируема с фрезиране) в изпълнение с двойна спирална конструкция. Рамата е проектирана за 200kN аксиална сила

- Дължина на заваряващия маса (ос X) - основно направление на заваряване (желаеми 5,5 m) и опция за разширение

- Ширина на масата (ос Y) 2m

- Максимална височина на масата 1,10m

- Ход на горната спирална конструкция (ос Z): минимум 600 mm (рабоча височина минимум: 600 mm, отнасяйки се до върха на инструмента)

- Маса с отвора за долна спирална конструкция; с разменяема плоча, за да се адаптира разстоянието за долния инструмент съответно

- Скорост на заваряване: до максимум 6 m/min = 100 mm/s

- Опция за предходна ролка с регулиране на сила

- Концепция за двойна спирална конструкция: спирални конструкции с високо въртящ момент за въртящи се инструменти с променлива скорост на въртене и точна позиционна регулация. Горната спирална конструкция трябва да е разменяема с обучение на персонала на Hereon от производителя, за да се преключи в бъдеще, например, към спирална конструкция с по-висока сила и по-голям въртящ момент при по-ниска скорост на въртене (например 200kN, 2000Nm, 3000rpm)

- Координатна система на горната спирална конструкция (x, y, z) и на долната спирална конструкция (u, v, w); x и u трябва да изпълняват еднакви характеристики, за да работят синхронно

- Кръгово движение максимум 0,02 mm

- Спирална конструкция 1 (горна спирална конструкция): тази спирална конструкция е разположена нагоре по вертикалната ос, така че инструментът за фрикционно-триенево заваряване достига до материала, който трябва да бъде заварен, отгоре.

- Заявени процесни варианти:

- FSW - Friction Stir Welding (фрикционно-триенево заваряване)

- SS-FSW - Stationary Shoulder FSW (фрикционно-триенево заваряване с неподвижна рамо)

- Retractable Probe - Изтегляем заваряващ щифт

- BT-FSW - Bobbin tool FSW (фрикционно-триенево заваряване с двойно рамо)

- SSBT-FSW - Stationary Shoulder bobbin tool FSW (фрикционно-триенево заваряване с неподвижно двойно рамо)

- HBT-FSW - Hybrid Bobbin Tool FSW (хибридно фрикционно-триенево заваряване с двойно рамо), при което двете рамена могат да се управляват с независими скорости на въртене

- Adititive Friction Stir Deposition (AFSD) (фрикционно-триенево заваряване с рамо) - непрекъсната подаване на материал (опционално)

- Опционално: Refill Friction Stir Sport Welding (ReFSSW)

- Изисквания (всички сили, отнасящи се до върха на инструмента):

- Аксиална сила Fz: 100 kN

- Сила в направление на заваряване Fx или сила перпендикулярна на направлението на заваряване Fy: радиално 35 kN

- Въртящ момент: минимум 1000 Nm

- Скорост на въртене на заваряващия щифт/долната рамо: минимум 6000 rpm

- Мощност на спиралната конструкция: ~70 kW

- Аксиална сила върху заваряващия щифт минимум +/-35 kN

- Дълбочина на заваряване: 25 mm

- Изтегляне за изтегляемия заваряващ щифт (на английски: retractable probe); отделна ос на щифта

- Задаване на ъгъл: +/- 5° ръчно / автоматизирано по ос X

- О