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Anwendungspotentiale der atmospharischen Elektronenstrahltechnik als universelles Fertigungsverfahren fur die Blechbearbeitung

机译：大气电子束技术作为钣金加工通用制造工艺的应用潜力

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Die industrielle Anwendung des Non-Vakuum Elektronenstrahls (NVEB) liegt bisher vor allem im Bereich des Schweissens bei hohen Geschwindigkeiten mit hoher Qualitat. Mit diesem Verfahren konnen Einschweisstiefen von 25-30 mm erreicht werden. Aufgrund der Art der Energieeinbringung zeichnet sich das Verfahren durch sehr hohe Schweissgeschwindigkeiten bei guter Qualitat und geringer Warmeeinbringung aus. Es liegt nahe, weitere Anwendungen fur dieses hocheffiziente Verfahren zu finden. Am Institut fur Werkstoffkunde (IW) der Leibniz Universitat Hannover wurde daher in den letzten Jahren das neuartige Schneidverfahren Non- Vakuum Elektronenstrahlschneiden (NVEBC - Non-vacuum electron beam cutting) entwickelt. Die hohe Leistungsdichte des Elektronenstrahls macht diesen zu einer hervorragenden Energiequelle zum thermischen Schneiden. Das Aufweiten des Elektronenstrahls in der Atmosphare wird wahrend des Schneidprozesses in der Schneidfuge ahnlich dem Tiefschweisseffekt verhindert, so dass der Werkstoff auch bei dicken Blechen innerhalb von geraden Flanken aufgeschmolzen werden kann. Um die Schmelze aus der Schnittfuge zu entfernen, ist die Bereitstellung einer austreibenden Gasstromung notwendig. Hierzu wurde am IW eine Methode entwickelt, die auf der Verwendung von Unterdruck beruht. Aufgrund der besonderen Eigenschaften des atmospharischen Elektronenstrahls ist es moglich diese Fertigungsverfahren in aufeinander folgenden Schritten auf derselben Maschine durchzufuhren und dabei die hohe Produktivitat des Elektronenstrahls an Atmosphare fur z.B. grosse Langteile gezielt auszunutzen. Durch den Entfall von Rustzeiten fur wechselnde Prozesse wird die Produktivitat entscheidend gesteigert. Dieser Ansatz zur effizienten Fertigung von Grossbauteilen wird anhand von Voruntersuchungen zur Verarbeitung von hochstfesten Baustahlen, welche z.B. im Kranbau Anwendung finden, dargestellt. Es werden die Einzelprozesse vorgestellt und ihr Zusammenwirken als Fertigungsprozess erklart.
机译：迄今为止，非真空电子束（NVEB）的工业应用主要集中在高速高质量的焊接领域。用这种方法，可以达到25-30mm的焊接深度。由于能量输入的类型，该过程的特点是焊接速度非常快，质量好，热量输入少。为该高效过程寻找进一步的应用似乎是合理的。因此，近年来，汉诺威莱布尼兹大学材料科学研究所（IW）研发出了新的切割工艺非真空电子束切割（NVEBC）。电子束的高功率密度使其成为热切割的极佳能源。类似于深焊接效果，在切割过程中，在切割接头的切割过程中，可以防止电子束在大气中的膨胀，因此即使是厚金属板，材料也可以在直的侧面熔化。为了从切口去除熔体，必须提供排出气流。为此，IW开发了一种基于使用负压的方法。由于大气电子束的特殊性质，可以在同一台机器上的连续步骤中进行这些制造过程，从而例如在大气中具有高生产率。有针对性地使用大型长零件。通过消除改变流程的生锈时间，可以显着提高生产率。这种有效生产大型零件的方法是基于对超高强度结构钢的加工进行初步研究的，例如用于起重机施工。介绍了各个过程，并说明了它们作为制造过程的相互作用。

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