Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Dicke Bleche besser schweißen: BIAS-Projekt zu Hybridsverfahren zeigt neue Möglichkeiten für Industrie

09.05.2007
Wer 32 Millimeter dicke Bleche schweißen will, braucht viel Zeit. Und die kostet. Daher sucht die Industrie nach neuen Schweißverfahren.

Viele Optionen bietet das Hybridschweißen, eine Kombination aus Laser und Lichtbogen. Damit lassen sich die Bleche nicht nur schneller verbinden. Auch die Schweißnähte werden qualitativ besser. Mit den Einsatzmöglichkeiten des neuen Verfahrens beschäftigt sich nun ein neues Vorhaben namens "HyBright" am Bremer Institut für angewandte Strahltechnik (BIAS) an der Universität Bremen. Heute zum Projekt-Auftakt treffen sich Schweißexperten aus ganz Deutschland im BIAS.

Beim Schweißen dicker Stahlwerkstoffe mit Lichtbogenverfahren wie im Schiff- und Stahlbau oder bei dem Bau von Pipelines ist die Mehrlagentechnik üblich. Das heißt, die Bleche werden in mehreren Durchgängen und zum Teil an mehreren Arbeitsstationen zusammengefügt. Die heute dabei noch vorwiegend angewendeten Verfahren: das Elektrodenhandschweißen sowie das Metall-Schutzgas(MAG)- und das Unterpulverschweißen.

So werden zum Beispiel im Schiffbau bei einer Blechdicke von 12 Millimetern und mehr bis zu drei Lagen geschweißt. Das ist sehr aufwändig. Beim Verlegen von Rohren mit Wandstärken von 12 Millimeter und mehr wie bei den großen Gas-Pipelines wird eine entsprechend große Anzahl von Arbeitsstationen entlang der Pipeline betrieben, in denen jeweils eine Lage geschweißt wird.

... mehr zu:
»Blech »HyBright »Millimeter »Schweißnaht

"Mit modernen Fügetechniken, die auf Hochleistungslasern basieren, lässt sich die Anzahl der Schweißlagen reduzieren - über eine deutlich größere Einschweißtiefe", erklärt Dr. Mathias Schilf. "Blechdicken von bis zu 12 Millimeter sind rissfrei und mit einer auf ein zulässiges Maß begrenzbaren Aufhärtung schweißbar", zeichnet er eine weitere Möglichkeiten des neuen Verfahrens auf. Außerdem könnten weitere Effekte wie ein geringerer Wärmeeintrag genutzt werden. Das führe zu weniger Verzug und damit unter anderem zu einem geringeren Aufwand beim Richten, sagt er. Der BIAS-Wissenschaftler hat das Projekt initiiert und leitet auch das BIAS-Team im Projekt.

Für das neue Verfahren sprächen auch eine höhere Materialausnutzung und die Verbesserung der mechanischen Eigenschaften der Schweißnähte zum Beispiel bei der Kerbschlagzähigkeit und der Festigkeit, sagt Schweißexperte Schilf. "Mit neuen Laserquellen wie Scheiben- und Faserlasern sind jetzt mobile Geräte mit hohem Wirkungsgrad und sehr hoher Leistung verfügbar", erklärt er. "Diese Geräte haben inzwischen ihre Eignung für den Einsatz in der industriellen Fertigung und auch beim mobilen Einsatz unter Feldbedingungen bewiesen - besonders bei großen Bauteilen mit langen Nähten und dicken Querschnitten."

Das Projekt "HyBright"

Mit dem Namen "HyBright" fassen die Wissenschaftler den Langtitel "Innovative Fügetechnologie für das Schweißen dicker Stahlwerkstoffe mit brillianten Laserstrahlquellen" zusammen. Ziel des Vorhabens ist der Machbarkeitsnachweis von Laser-MSG-Hybridschweißungen an Bau-, Schiffbau- und Rohrstählen im Blechdickenbereich bis 32 Millimeter. Es ist ein so genanntes "Wissenschaftliches Vorprojekt", aus dem heraus weitere Projekte mit Unternehmen entstehen sollen.

Neben dem BIAS sind drei weitere, namhafte Partner beteiligt: das Institut für Schweißtechnik und Fügetechnik an der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule (RWTH) Aachen, die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) sowie Technologiebroker Bremen. Das Vorhaben läuft bis Ende 2007 und wird vom VDI Technologiezentrum Düsseldorf gefördert.

In dem Projekt wird experimentell die Eignung eines Laser-Lichtbogen-Hybridprozesses für das Einlagenschweißen an typischen Werkstoffen aus dem Schiff-, Stahl- und dem Behälterbau und der Rohrfertigung in Dicken bzw. Wandstärken bis zu 32 Millimeter untersucht. Der Prozess wird durch eine induktive Vor-/Nachwärmung unterstützt, um durch eine entsprechende Wärmeführung der Aufhärtungsgefahr zu begegnen.

Die Ergebnisse aus dem Projekt helfen bei der Entscheidung über mögliche Weiterentwicklungen in Zusammenarbeit mit Industriepartnern. Ziel ist der spätere, kommerzielle Einsatz der neuen Technik. "Mit den Ergebnissen werden wir also schon während des Projektes auf die Unternehmen zugehen", sagt Schilf. Zum Beispiel auch an die Hersteller von Windkraftanlagen. "Die neuen, großen Offshore-Windkraftanlagen haben bis zu 1.200 Meter Schweißnähte an 20 bis 90 Millimeter starken Blechen. Die Schweißnähte werden derzeit noch konventionell mit Lichtbogenverfahren in vielen Lagen geschweißt, was viel Zeit und Geld kostet ..."

(Sabine Nollmann)

Ansprechpartner:
Dr.-Ing Matthias Schilf (BIAS)
Telefon: 0421 218-51 17
E-Mail: schilf@bias.de
Weitere Informationen:
http://www.bias.de
http://www.isf.rwth-aachen.de
http://www.bam.de
http://www.technologiebroker.de
http://www.vdi-tz.de

Dr.-Ing. Matthias Schilf | idw
Weitere Informationen:
http://www.bias.de

Weitere Berichte zu: Blech HyBright Millimeter Schweißnaht

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Verfahrenstechnologie:

nachricht Startschuss für EU-Projekt: Charakterisierung der Schweißraupe für adaptives Laserauftragschweißen
15.11.2017 | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT

nachricht Innovatives Verfahren zur Aufbereitung von Raps
08.11.2017 | Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V.

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Transparente Beschichtung für Alltagsanwendungen

Sport- und Outdoorbekleidung, die Wasser und Schmutz abweist, oder Windschutzscheiben, an denen kein Wasser kondensiert – viele alltägliche Produkte können von stark wasserabweisenden Beschichtungen profitieren. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) haben Forscher um Dr. Bastian E. Rapp einen Werkstoff für solche Beschichtungen entwickelt, der sowohl transparent als auch abriebfest ist: „Fluoropor“, einen fluorierten Polymerschaum mit durchgehender Nano-/Mikrostruktur. Sie stellen ihn in Nature Scientific Reports vor. (DOI: 10.1038/s41598-017-15287-8)

In der Natur ist das Phänomen vor allem bei Lotuspflanzen bekannt: Wassertropfen perlen von der Blattoberfläche einfach ab. Diesen Lotuseffekt ahmen...

Im Focus: Ultrakalte chemische Prozesse: Physikern gelingt beispiellose Vermessung auf Quantenniveau

Wissenschaftler um den Ulmer Physikprofessor Johannes Hecker Denschlag haben chemische Prozesse mit einer beispiellosen Auflösung auf Quantenniveau vermessen. Bei ihrer wissenschaftlichen Arbeit kombinierten die Forscher Theorie und Experiment und können so erstmals die Produktzustandsverteilung über alle Quantenzustände hinweg - unmittelbar nach der Molekülbildung - nachvollziehen. Die Forscher haben ihre Erkenntnisse in der renommierten Fachzeitschrift "Science" publiziert. Durch die Ergebnisse wird ein tieferes Verständnis zunehmend komplexer chemischer Reaktionen möglich, das zukünftig genutzt werden kann, um Reaktionsprozesse auf Quantenniveau zu steuern.

Einer deutsch-amerikanischen Forschergruppe ist es gelungen, chemische Prozesse mit einer nie dagewesenen Auflösung auf Quantenniveau zu vermessen. Dadurch...

Im Focus: Leoniden 2017: Sternschnuppen im Anflug?

Gemeinsame Pressemitteilung der Vereinigung der Sternfreunde und des Hauses der Astronomie in Heidelberg

Die Sternschnuppen der Leoniden sind in diesem Jahr gut zu beobachten, da kein Mondlicht stört. Experten sagen für die Nächte vom 16. auf den 17. und vom 17....

Im Focus: «Kosmische Schlange» lässt die Struktur von fernen Galaxien erkennen

Die Entstehung von Sternen in fernen Galaxien ist noch weitgehend unerforscht. Astronomen der Universität Genf konnten nun erstmals ein sechs Milliarden Lichtjahre entferntes Sternensystem genauer beobachten – und damit frühere Simulationen der Universität Zürich stützen. Ein spezieller Effekt ermöglicht mehrfach reflektierte Bilder, die sich wie eine Schlange durch den Kosmos ziehen.

Heute wissen Astronomen ziemlich genau, wie sich Sterne in der jüngsten kosmischen Vergangenheit gebildet haben. Aber gelten diese Gesetzmässigkeiten auch für...

Im Focus: A “cosmic snake” reveals the structure of remote galaxies

The formation of stars in distant galaxies is still largely unexplored. For the first time, astron-omers at the University of Geneva have now been able to closely observe a star system six billion light-years away. In doing so, they are confirming earlier simulations made by the University of Zurich. One special effect is made possible by the multiple reflections of images that run through the cosmos like a snake.

Today, astronomers have a pretty accurate idea of how stars were formed in the recent cosmic past. But do these laws also apply to older galaxies? For around a...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

500 Kommunikatoren zu Gast in Braunschweig

20.11.2017 | Veranstaltungen

VDI-Expertenforum „Gefährdungsanalyse Trinkwasser"

20.11.2017 | Veranstaltungen

Technologievorsprung durch Textiltechnik

17.11.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Künstliche neuronale Netze: 5-Achs-Fräsbearbeitung lernt, sich selbst zu optimieren

20.11.2017 | Informationstechnologie

Tonmineral bewässert Erdmantel von innen

20.11.2017 | Geowissenschaften

Hemmung von microRNA-29 schützt vor Herzfibrosen

20.11.2017 | Biowissenschaften Chemie