Tyskland – Industrimaskiner – hybride Rührreibschweißanlage (FSW Anlage)

Präambel

Helmholtz-Zentrum Hereon GmbH (Hereon) är en ideell forskningsinstitution och en av de 18 medlemmarna i Hermann von Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren e. V. Hereons utgifter täcks till 90% av förbundet (BMBF - Bundesministerium für Bildung und Forschung) och till 10% av de fyra konsortieländerna (Schleswig-Holstein, Hamburg, Niedersachsen och Brandenburg). Föreningens stadgade uppgift är att bedriva forskning och utveckling i ett multidisciplinärt samarbete, särskilt inom materialforskning, kust-, klimat- och miljöforskning samt regenerativ medicin.

Teknisk beskrivning: Förslag till prestationsuppgörelse för inköp av en hybrid rörrörsvejsningsanläggning (FSW-anläggning)

Prestationsbeskrivningen av en hybrid FSW-anläggning (rörrörsvejsning) omfattar den tekniska specifikationen för sammanfogning av material i fast fas, och innehåller typiskt kärnområdena mekanik/kraftupptagning, processreglering och kvalitetssäkring. Detaljerad processövervakning möjliggör långsiktigt uppsättning av högkvalitativa datamängder för utveckling av digitala tvillingar och livefeedback i processstyrningen. Utformning för höga axiala krafter och framdrivningskrafter vid minimal mekanisk eftergivning.

Tekniska huvudkennmärken

- Maskintyp: Styv C-Frame konstruktion (kombinerbar med fräsbearbetning) i dubbel spindelutförande. Ram utformad för 200 kN axial kraft

- Längd av svetsbordet (X-axel) huvudsvetsriktning (önskad 5,5 m) och option för utvidgning

- Bordbredd (Y-axel) 2 m

- Bordhöjd max. 1,10 m

- Förflyttningsväg övre spindel (Z-axel): min. 600 mm (arbetshöjd min.: 600 mm i förhållande till verktygsspets)

- Bord med utspärrning för nedre spindelmodul; med utbytbar platta för att anpassa spalten för nedre verktyg

- Svetshastighet: max. 6 m/min = 100 mm/s

- Option för förloppande rulle med kraftreglering

- Dubbel spindelkoncept: Drehmomentstarka FSW-spindlar för roterande verktyg med variabel varvtal och exakt positionsreglering. Övre spindel ska vara utbytbar med utbildning av Hereon-personal av tillverkaren, för att i framtiden till exempel byta till en spindel för högre krafter och högre drevmoment vid lägre varvtal (t.ex. 200 kN, 2000 Nm, 3000 rpm)

Koordinatsystem övre spindelsystem (x, y, z) och nedre spindelsystem (u, v, w); x och u måste uppfylla samma prestandadata för att synkronisera.

Rundgång max. 0,02 mm

o Spindel 1 (övre spindel): denna spindelenhet är placerad på den vertikala axeln uppåt, så att rörrörsvejsningsverktyget når det sammanfogade materialet från ovan.

Krävda processvarianter:

- FSW - Friction Stir Welding (rörrörsvejsning)

- SS-FSW - Stationary Shoulder FSW (stående axel rörrörsvejsning)

- Retractable Probe - Tillbaka draget svetsstift

- BT-FSW - Bobbin tool FSW (dubbelaxel rörrörsvejsning)

- SSBT-FSW - Stationary Shoulder bobbin tool FSW (stående dubbelaxel rörrörsvejsning)

- HBT-FSW - Hybrid Bobbin Tool FSW (hybrid dubbelaxel rörrörsvejsning) där båda axlarna kan drivas med oberoende varvtal

- Adititive Friction Stir Deposition (AFSD) (rörrörsvejsning med axel) - kontinuerlig materialföring valfritt

- Valfritt: Refill Friction Stir Sport Welding (ReFSSW)

Krav (alla krafter i förhållande till verktygsspets):

- Axialkraft Fz: 100 kN

- Kraft i svetsriktning Fx eller kraft vinkelrätt mot svetsriktning Fy: radial 35 kN

- Drevmoment: min. 1000 Nm

- Varvtal svetsstift/nedre axel: min. 6000 rpm

- Spindelens effekt: ~70 kW

- Axial kraft på svetsstiften min. +/-35 kN

- Svetsdjup: 25 mm

- Tillbakadragning för tillbaka draget svetsstift (eng. retractable probe); separat stiftaxel

- Inställningsvinkel: +/- 5° manuellt / automatiserat i x-axel

- Kylning verktyg (2,5 - 3 kW kylförmåga)

- Skyddsgasförsörjning

- Modul AFSD min. 35 kN för 2 konsumenter, var min. 500 mm längd; 10 till 15 mm diameter

o Spindel 2 (nedre spindel):

Processvarianter:

- FSW - Friction Stir Welding (rörrörsvejsning)

- SS-FSW - Stationary Shoulder FSW (stående axel rörrörsvejsning)

Krav:

- Axialkraft Fz: min. 100 kN

- Kraft i svetsriktning Fx eller kraft vinkelrätt mot svetsriktning Fy: radial min. 35 kN

- Drevmoment: min 1000 Nm

- Varvtal svetsstift/nedre axel: min. 6000 rpm

- Spindelens effekt: ~70 kW

- Förflyttningsväg axial: +/- 15 mm

-