Njemačka – Industrijski strojevi – hybride Rührreibschweißanlage (FSW Anlage)

Preamble

Helmholtz-Zentrum hereon GmbH (Hereon) je neprofitna istraživačka ustanova i jedna od 18 članica Hermann von Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren e. V. Troškovi Hereona financiraju se 90% od strane Saveza (BMBF - Savezni ministarstvo za obrazovanje i istraživanje) i 10% od strane četiri konzorcijska savezne zemlje (Schleswig-Holstein, Hamburg, Niedersachsen i Brandenburg). Ustavni zadatak Društva je da obavlja istraživanje i razvoj u multidisciplinarnom okviru, posebno u područjima istraživanja materijala, istraživanja obala, klimatskih i okolišnih istraživanja te regenerativne medicine.

Tehnički opis: Predvačni nacrt specifikacije za nabavu hibridne zavarivačke instalacije za mešanje i trenje (FSW instalacija)

Opis performansi hibridne FSW instalacije (zavarivanje mešanja i trenja) uključuje tehničke specifikacije za spajanje materijala u čvrstom stanju i obuhvaća tipične jezgre mehanike/primopredaje snage, procesne regulacije te osiguranja kvalitete. Detaljno praćenje procesa omogućuje dugoročno prikupljanje visokokvalitetnih skupova podataka za razvoj digitalnih dvojnika i live feedback u procesnom upravljanju. Dizajniran je za velike aksijalne i napredne snage s minimalnom mehaničkom elastičnošću.

Glavne tehničke karakteristike

- Tip mašine: Kruta C-ramena konstrukcija (kompatibilna s frezerskom obradom) u izvedbi dvostruke glavine. Okvir dizajniran za 200 kN aksijalne snage

- Dužina zavarivačkog stola (X-osa) glavnog pravca zavarivanja (željena 5,5 m) i opcija za proširenje

- Širina stola (Y-osa) 2 m

- Maksimalna visina stola 1,10 m

- Putanja pokreta gornje glavine (Z-osa): min. 600 mm (radna visina min. 600 mm u odnosu na vrh alata)

- Stol s izrezom za donji modul glavine; s izmjenjivom pločom za prilažanje pukotine za donji alat

- Brzina zavarivanja: do max. 6 m/min = 100 mm/s

- Opcija za naprednu valjku s regulacijom snage

- Koncept dvostruke glavine: Glavine FSW s velikim okretnim momentom za rotirajuće alate s varijabilnom brzinom okretanja i preciznom regulacijom položaja. Gornja glavina trebala bi biti izmjenjiva s obukom Hereonovog osoblja od strane proizvođača, kako bi se u budućnosti, na primjer, prešlo na glavinu za veće snage i veće okretne momente pri nižim brzinama okretanja (npr. 200 kN, 2000 Nm, 3000 rpm)

- Koordinatni sustav gornjeg sustava glavine (x, y, z) i donjeg sustava glavine (u, v, w); x i u moraju ispunjavati iste performanse da bi se sinkronizirali. Okretanje max. 0,02 mm

- Glavina 1 (gornja glavina): Ova jedinica glavine je postavljena na vrhu vertikalne osi, tako da alat za mešanje i trenje dostigne materijal koji se spaja s gornje strane.

Zahtjevane procesne varijante:

- FSW - Friction Stir Welding (zavarivanje mešanja i trenja)

- SS-FSW - Stationary Shoulder FSW (zavarivanje mešanja i trenja s nepokretnom rukavicom)

- Retractable Probe - Povlačivi zavarivački štap

- BT-FSW - Bobbin tool FSW (zavarivanje mešanja i trenja s dvostrukom rukavicom)

- SSBT-FSW - Stationary Shoulder bobbin tool FSW (zavarivanje mešanja i trenja s nepokretnom dvostrukom rukavicom)

- HBT-FSW - Hybrid Bobbin Tool FSW (hibridno zavarivanje mešanja i trenja s dvostrukom rukavicom)

- gdje se obje rukavice mogu pokretati s neovisnim brzinama okretanja

- Adititive Friction Stir Deposition (AFSD) (zavarivanje mešanja i trenja s rukavicom) - kontinuirana vodica materijala opcionalno

- Opcionalno: Refill Friction Stir Sport Welding (ReFSSW)

Zahtjevi (sve snage u odnosu na vrh alata):

- Aksijalna sila Fz: 100 kN

- Sila u pravcu zavarivanja Fx odnosno sila okomita na pravac zavarivanja Fy: radial 35 kN

- Okretni moment: min. 1000 Nm

- Brzina okretanja zavarivačkog štapa/Donje rukavice: min. 6000 rpm

- Snaga glavine: ~70 kW

- Aksijalna sila na zavarivački štap min. +/-35 kN

- Dubina zavarivanja: 25 mm

- Povlačenje za povlačivi zavarivački štap (eng. retractable probe); zasebna štapna osa

- Ugao podešavanja: +/- 5° ručno/automatizirano u x-osi

- Hlađenje alata (2,5 - 3 kW snage hlađenja)

- Dovod zaštitnog plina

- Modul AFSD min. 35 kN za 2 potrošna materijala, svaki min. 500 mm duljine; 10 do 15 mm promjera

- Glavina 2 (donja glavina):

Procesne varijante:

- FSW - Friction Stir Welding (zavarivanje mešanja i trenja)

- SS-FSW - Stationary Shoulder FSW (zavarivanje mešanja i trenja s nepok