Germania – Macchinari industriali – hybride Rührreibschweißanlage (FSW Anlage)

Präambel

La Helmholtz-Zentrum Hereon GmbH (Hereon) è un'istituzione di ricerca senza scopo di lucro e una delle 18 istituzioni membri della Hermann von Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren e. V. Le spese di Hereon sono finanziate per il 90% dalla federazione (BMBF - Bundesministerium für Bildung und Forschung) e per il 10% dai quattro paesi consorziati (Schleswig-Holstein, Hamburg, Niedersachsen e Brandenburg). Il compito statutario della società è quello di condurre ricerca e sviluppo in collaborazione multidisciplinare, in particolare nei campi della ricerca sui materiali, della ricerca costiera, climatica e ambientale e della medicina rigenerativa.

Descrizione tecnica: Bozza preliminare del capitolato tecnico per l'acquisto di un impianto ibrido di saldatura per frizione e mescolamento (impianto FSW)

La descrizione delle prestazioni di un impianto FSW ibrido (saldatura per frizione e mescolamento) comprende la specifica tecnica per la giunzione di materiali in fase solida e include tipicamente le aree chiave di meccanica/assorbimento delle forze, regolazione del processo e controllo della qualità. Un monitoraggio dettagliato del processo consente, a lungo termine, l'acquisizione di set di dati di alta qualità per lo sviluppo di gemelli digitali e feedback in tempo reale nel controllo del processo. Progettato per sopportare alte forze assiali e forze di avanzamento con minima flessibilità meccanica.

Caratteristiche tecniche principali

Tipo di macchina: Struttura a C rigida (combinabile con lavorazione a fresa) in esecuzione a doppio mandrino. Telaio progettato per 200 kN di forza assiale.

Lunghezza del tavolo di saldatura (asse X) Direzione principale di saldatura (desiderata 5,5 m) e opzione per estensione.

Larghezza del tavolo (asse Y) 2 m.

Altezza massima del tavolo 1,10 m.

Corso di movimento del mandrino superiore (asse Z): min. 600 mm (altezza di lavoro min.: 600 mm rispetto alla punta dell'utensile)

Tavolo con foro per modulo mandrino inferiore; con piastra intercambiabile, per adattare la fessura per l'utensile inferiore in modo appropriato.

Velocità di saldatura: fino a max. 6 m/min = 100 mm/s.

Opzione per rullo di avanzamento con regolazione della forza.

Concetto a doppio mandrino: Mandrini FSW ad alto momento di rotazione per utensili rotanti con velocità variabile e regolazione precisa della posizione. Il mandrino superiore deve essere intercambiabile con formazione del personale Hereon da parte del produttore, per poter cambiare in futuro, ad esempio, con un mandrino per forze più elevate e momenti più elevati a bassa velocità (ad esempio 200 kN, 2000 Nm, 3000 rpm).

Sistema di coordinate del sistema mandrino superiore (x, y, z) e sistema mandrino inferiore (u, v, w); x e u devono soddisfare gli stessi dati di prestazione per funzionare in sincronia.

Rondine max. 0,02 mm

Mandrino 1 (mandrino superiore): questa unità mandrino è disposta sull'asse verticale superiore, in modo che l'utensile di saldatura per frizione e mescolamento raggiunga il materiale da saldare dall'alto.

Varianti di processo richieste:

FSW - Friction Stir Welding (saldatura per frizione e mescolamento)

SS-FSW - Stationary Shoulder FSW (saldatura per frizione e mescolamento a spalla fissa)

Retractable Probe - Punta di saldatura retrattile

BT-FSW - Bobbin tool FSW (saldatura per frizione e mescolamento a doppia spalla)

SSBT-FSW - Stationary Shoulder bobbin tool FSW (saldatura per frizione e mescolamento a doppia spalla fissa)

HBT-FSW - Hybrid Bobbin Tool FSW (saldatura per frizione e mescolamento a doppia spalla ibrida), dove entrambe le spalle possono essere azionate a velocità di rotazione indipendenti.

Adititive Friction Stir Deposition (AFSD) (saldatura per deposizione per frizione con spalla) - guida continua del materiale opzionale

Opzionale: Refill Friction Stir Sport Welding (ReFSSW)

Requisiti (tutte le forze si riferiscono alla punta dell'utensile):

Forza assiale Fz: 100 kN

Forza nella direzione di saldatura Fx o forza perpendicolare alla direzione di saldatura Fy: radiale 35 kN

Momento: min. 1000 Nm

Velocità del mandrino di saldatura/spalla inferiore: min. 6000 rpm

Potenza del mandrino: ~70 kW

Forza assiale sulla punta di saldatura min. +/-35 kN

Profondità di saldatura: 25 mm

Ritiro per punta di saldatura retrattile (ing. retractable probe); asse separata della punta

Angolo di inclinazione: +/- 5° manuale/automatizzato nell'asse x

Raffreddamento utensile (2,5 - 3 kW potenza di raffreddamento)

Alimentazione di gas di protezione

Modulo AFSD min. 35 kN per 2 consumabili, ciascuno min. 500 mm di lunghezza; 10 a 15 mm di diametro

Mandrino 2 (mandrino inferiore):

Varianti di processo:

FSW - Friction Stir Welding (saldatura per frizione e mescolamento)

SS-FSW - Stationary Shoulder FSW (saldatura per frizione e mescolamento a spalla fissa)

Requisiti:

Forza assiale Fz: min. 100 kN

Forza nella direzione di saldatura Fx o forza perpendicolare alla direzione di saldatura Fy: radiale min. 35 kN

Momento: min 1000 Nm

Velocità del mandrino di saldatura/spalla inferiore: min. 6000 rpm

Potenza del mandrino: ~70 kW

Corso di movimento assiale: +/- 15 mm

Alimentazione di gas di protezione

Raffreddamento utensile (2,