Saksamaa – Tööstusmasinad – hybride Rührreibschweißanlage (FSW Anlage)

Eessõna

Helmholtz-Zentrum hereon GmbH (Hereon) on mittetulunduslik uurimisasutus ja üks 18 liikmest Hermann von Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren e. V. Hereoni kulud katab 90% liidult (BMBF - Bundesministerium für Bildung und Forschung) ja 10% neljast konsortsiumi maast (Schleswig-Holstein, Hamburg, Niedersachsen ja Brandenburg). Ühingu põhikirjaline ülesanne on teha mitmetahulise ühenduse raames uurimist ja arendust, eriti materjaliuurimise, ranniku-, kliima- ja keskkonnauurimise ning taastuvmeditsiini valdkondades.

Tehniline kirjeldus: Eelneolev ettepanek teostuste nimekirja jaoks hybridse rörreibkeevitusseadme (FSW seade) ostmiseks

Hybridse FSW-seadme (rörreibkeevitus) teostuste kirjeldus hõlmab tehnilisi spetsifikatsioone materjalide ühendamiseks tahkiseisundis ja sisaldab tüüpiliselt tugevusmehaanika, protsessiregulatsiooni ja kvaliteedikindlustuse peamisi valdkondi. Detailline protsessijälgimine võimaldab pikaajalise andmekogumise kõrge kvaliteediga andmestike loomiseks digitaalsete kaksikute arendamiseks ja reaalajas tagasiside protsessijuhtimises. Disainitud kõrgete aksiaalkõdudega ja etteantud jõududega minimaalsete masinaelastusega.

Peamised tehnilised tunnused

Masinatüüp: jäik C-raam konstruktsioon (võimalik kombineerimine freesimistööga) kahe teljega. Raam on 200 kN aksiaalkõdudega disainitud - Keevitustahvli pikkus (X-telg) peamine keevitus suund (soovituslik 5,5 m) ja võimalus laiendamiseks - Tahvli laius (Y-telg) 2 m - Tahvli kõrgus maks. 1,10 m - Ülemise telje liikumisulatus (Z-telg): min. 600 mm (töökõrgus min. 600 mm tööriista otsa suhtes) - Tahvli on avausega alumise teljemooduli jaoks; vahetatav plaat, et vastavalt kohandada ava alumise tööriista jaoks - Keevituskiirus: kuni maks. 6 m/min = 100 mm/s - Võimalus eelkäivaks rullikuga jõuregulatsioon - Kahe telje kontseptsioon: momenti tugevad FSW-teljed pöörlevate tööriistade jaoks muutuvate pöörlemiskiirustega ja täpse positsiooniregulatsiooniga. Ülemine telg peab olema vahetatav Hereon-i personali poolt tootja poolt väljaõpetud, et tulevikus näiteks vahetada ühe telje kõrgemate jõududega ja kõrgemate momentidega madalama pöörlemiskiiruse juures (nt 200 kN, 2000 Nm, 3000 rpm) Koordinaatsüsteem ülemine teljesüsteem (x, y, z) ja alumine teljesüsteem (u, v, w); x ja u peavad täitma samu jõudud, et sünkrooniliselt töötada. Ülemine telg 1 (ülemine telg): see teljeühik on vertikaalsel teljel ülemises asendis, nii et rörreibkeevitusriist jõuab ühendatavale materjalile ülemiselt. Nõutud protsessivariantid: - FSW - Friction Stir Welding (rörreibkeevitus) - SS-FSW - Stationary Shoulder FSW (seisva õlga rörreibkeevitus) - Retractable Probe - Tagasi tõmmatav keevitusnõel - BT-FSW - Bobbin tool FSW (kahe õlga rörreibkeevitus) - SSBT-FSW - Stationary Shoulder bobbin tool FSW (seisva kahe õlga rörreibkeevitus) - HBT-FSW - Hybrid Bobbin Tool FSW (hübridne kahe õlga rörreibkeevitus), kus mõlemad õlgad saavad töötada sõltumatutel pöörlemiskiirustel. - Adititive Friction Stir Deposition (AFSD) (rörreibkeevitus õlgaga) - jätkuv materjalijuhtimine valikuline - Valikuline: Refill Friction Stir Sport Welding (ReFSSW) - Nõuded (kõik jõud tööriista otsa suhtes): - Aksiaalkõdu Fz: 100 kN - Jõud keevitussuunas Fx või jõud ristuvalt keevitussuunaga Fy: radiaalne 35 kN - Moment: min. 1000 Nm - Pöörlemiskiirus keevitusnõela/alumise õlga: min. 6000 rpm - Telje võimsus: ~70 kW - Aksiaalkõdu keevitusnõela peale min. +/-35 kN - Keevitus süvendus: 25 mm tagasitõmme tagasi tõmmatava keevitusnõela jaoks (inglise keeles retractable probe); eraldi nõela telg - Seadistusnurk: +/- 5° manuaalselt / Automaatselt x-teljel - Tööriista jahutamine (2,5 - 3 kW jahutusvõimsus) - Kaitsasgaas - Modul AFSD min. 35kN 2 kuluaine jaoks, igaüks min. 500 mm pikkune; 10 kuni 15 mm läbimõõduga

Telg 2 (alumine telg):

Protsessivariantid:

- FSW - Friction Stir Welding (rörreibkeevitus) - SS-FSW - Stationary Shoulder FSW