Nemčija – Industrijski stroji – hybride Rührreibschweißanlage (FSW Anlage)

Präambel

Helmholtz-Zentrum hereon GmbH (Hereon) je neprofitna raziskovalna ustanova in ena od 18 članic Hermann von Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren e. V. Stroški Hereon so financirani za 90% iz zveznega proračuna (BMBF - Bundesministerium für Bildung und Forschung) in za 10% iz štirih konsorcijskih dežel (Schleswig-Holstein, Hamburg, Niedersachsen in Brandenburg). Statutarna naloga družbe je izvajati raziskave in razvoj v multidisciplinarni skupini zlasti na področjih materialne raziskave, raziskave obale, klime in okolja ter regenerativne medicine.

Tehnični opis:

Predhodni osnutek za nabavo hibridne Rührreibschweißanlage (FSW Anlage)

Opis delovanja hibridne FSW naprave (Rührreibschweißen) vključuje tehnično specifikacijo za spojanje materialov v trdnem stanju in običajno vključuje glavne področje mehanike/prejemanja sile, procesne regulacije in kontrole kakovosti. Podrobno spremljanje procesa omogoča dolgočasno zajemanje visokokakovostnih podatkovnih zbirk za razvoj digitalnih dvojnikov in live feedback v procesni kontroli. Oblikovanje za visoke aksialne sile in potiskne sile pri minimalni strojnem popuščanju.

Tehnične glavne značilnosti

- Tip stroja: Steife C-Frame konstrukcija (kombinirana z frezno obdelavo) v dvojni vrvni izvedbi. Okvir je namenjen 200 kN aksialni sili

- Dolžina varilnega stola (X-osa) glavna smer varjenja (željena 5,5 m) in možnost razširitve

- Širina stola (Y-osa) 2 m

- Maksimalna višina stola 1,10 m

- Pot premika zgornje vrvne (Z-osa): vsaj 600 mm (delovna višina vsaj: 600 mm, merjeno od konice orodja)

- Stol z izrezom za spodnje vrvno modul; z zamenjivo ploščo, da se lahko prilagodi razmak za spodnje orodje

- Hitrost varjenja: do max. 6 m/min = 100 mm/s

- Možnost za predhodno valjno z vodenjem sile

- Dvojni vrvni koncept: močne FSW vrvne za rotacijska orodja z variabilno hitrostjo vrtenja in natančno regulacijo položaja. Zgornja vrvna mora biti zamenljiva, s šolanje Hereon osebja s strani proizvajalca, da se lahko v prihodnosti npr. preklopi na vrv z višjimi silami in večjim momentom pri nižji hitrosti vrtenja (npr. 200 kN, 2000 Nm, 3000 rpm)

- Koordinatni sistem zgornjega vrvnega sistema (x, y, z) in spodnjega vrvnega sistema (u, v, w); x in u morata imeti enake specifikacije za delovanje, da lahko sinhrono delujeta

- Krogla max. 0,02 mm

- Vrv 1 (zgornja vrv): ta vrvna enota je nameščena na vrhu vertikalne osi, tako da doseže orodje za Rührreibschweißen material, ki ga je treba spojiti od zgoraj. Zahtevane procesne variante:

- FSW - Friction Stir Welding (Rührreibschweißen)

- SS-FSW - Stationary Shoulder FSW (Stehender Schulter Rührreibscheißen)

- Retractable Probe - Zurückziehbaren Schweißstift

- BT-FSW - Bobbin tool FSW (Doppelschulter Rührreibschweißen)

- SSBT-FSW - Stationary Shoulder bobbin tool FSW (Stehender Doppelschulter Rührreibschweißen)

- HBT-FSW- Hybrid Bobbin Tool FSW (Hybrides Doppelschulter Rührreibschweißen), kjer obe rameni delujeta z neodvisnimi hitrostmi vrtenja

- Adititive Friction Stir Deposition (AFSD) (Reibauftragsschweißen mit Schulter) - možna neprekinjena materialna vodenja

- Možnost: Refill Friction Stir Sport Welding (ReFSSW)

Zahtjeve (vse sile so v odnosu do konice orodja):

- Aksialna sila Fz: 100 kN

- Sila v smeri varjenja Fx ali sila pravokotna na smer varjenja Fy: radial 35 kN

- Moment: vsaj 1000 Nm

- Hitrost vrtenja varilnega stila/ spodnje ramene: vsaj 6000 rpm

- Moč vrvne: ~70 kW

- Aksialna sila na varilni stik vsaj +/- 35 kN

- Globina varjenja: 25 mm

- Umik za umikljiv varilni stik (eng. retractable probe); ločena os stika

- Nastavitveni kot: +/- 5° ročno / avtomatsko v x-osi

- Hlađenje orodja (2,5 - 3 kW moč hlajenja)

- Dovod zaščitnega plina

- Modul AFSD vsaj 35 kN za 2 porabljiva materiala, vsak vsaj 500 mm dolžine; 10 do 15 mm premera

- Vrv 2 (spodnja vrv):

Procesne variante:

- FSW - Friction Stir Welding (Rührreibschweißen)

- SS-FSW - Stationary Shoulder FSW (Stehender Schulter Rührreibscheißen)

Zahtjeve:

- Aksialna sila Fz: vsaj 100 kN

- Sila v smeri varjenja Fx ali sila pravokotna na smer varjenja Fy: radial vsaj 35 kN

- Moment: vsaj 1000 Nm

- Hitrost vrtenja varilnega stika/ spodnje ramene: vsaj 60