Elektronenstrahlanlagen

La constance du petit diamètre du faisceau au niveau du foyer constitue la base pour une précision géométrique élevée. Presque tous les paramètres de travail sont commandés électroniquement et peuvent être réglés sans problème en fonction de tâches modifiées. Une reproductibilité exceptionnelle des résultats d'application résulte de ces caractéristiques.

Efficacité économique

Le rendement élevé, des vitesse de travail importantes, un apport thermique réduit au minimum, le mode opératoire sans contact, ainsi que des combinaisons de matériaux hors du commun et des profondeurs de soudage importantes dans une couche expliquent l'excellente efficacité économique de la technique du faisceau.

Économies

  • Choix étendu de matériaux
  • Des travaux d'alignement et de retouche ne sont pas nécessaires (déformation minimale)
  • Intégration dans des lignes de fabrication
  • Les matériaux d'apport de soudage et le gaz de protection ne sont pas nécessaires
  • De nouvelles voies dans la conception et la planification de la fabrication permettent des améliorations dans le cas de produits existants et de la réalisation de produits entièrement nouveaux
  • Préparation simple du cordon de soudure – coûts préliminaires réduits

Avantages du procédé de soudage EB en détail

Le soudage par faisceau d'électrons est utilisé pour assembler des matériaux métalliques. La forme de la soudure très mince avec ses zones d'influence de chaleur étroites minimise l'apport d'énergie et la déformation dans la pièce. Les pièces ou les ensembles sensibles à la déformation et présentant un degré d'ajustement mécanique élevé peuvent être assemblés délicatement au moyen de ce procédé du fait de la déformation angulaire réduite et du rétrécissement latéral réduit au minimum.

Les domaines d'application du soudage EB vont du soudage de feuilles jusqu'aux grandes pièces présentant une épaisseur de paroi supérieure à 200 mm. Même ces soudures profondes sont réalisées en une seule étape sans utiliser de métal d'apport. Le faisceau d'électrons introduit la chaleur sur toute la profondeur de soudage (effet de soudage en profondeur). La part d'énergie absorbée se situe dans une plage de 90 à 95 % dans le cas du soudage EB, et l'énergie des électrons heurtant leur cible est transformée directement en chaleur grâce à l'interaction avec les atomes métalliques. De ce fait, la vitesse de soudage n'est pas limitée par la conductivité thermique des matériaux. A cela vient s'ajouter le fait que c'est dans le cas du soudage EB que la plus faible énergie de soudage est injectée parmi tous les procédés de soudage par fusion et que le rendement électrique est le meilleur.

Des bobines électromagnétiques permettent de dévier et de focaliser le faisceau d'électrons sans inertie. Ainsi, il est possible, grâce à l'oscillation sans inertie du faisceau EB, de souder même des matériaux qui sont habituellement moins adaptés. Grâce à la possibilité d'une distance de soudage variable, il est possible de souder les formes de pièce les plus variés.

Du fait d'une déviation de faisceau extrêmement rapide, on peut s'imaginer d'autres applications qui seraient difficilement réalisables ou pas réalisables du tout avec d'autres procédés de soudage. Ainsi, on pourrait chercher le joint de soudure en une passe durant l'avance avec le faisceau EB, souder la pièce avec les valeurs de correction et traiter la soudure cosmétiquement au cours de la deuxième passe (lissage du cordon supérieur). Il est également possible de réaliser un soudage « simultané » en plusieurs points d'une pièce appropriée. Le faisceau est alors dirigé - par le biais du système de déviation rapide - en alternance en quelques fractions de seconde d'une position de soudage vers la suivante et il poursuit ensuite le premier soudage, avant que le capillaire formé par la vapeur ne pénètre à cet endroit. De même, un préchauffage de la pièce peut être réalisé parallèlement au soudage.

Le soudage EB sous vide offre toute une série d'avantages, car la densité de puissance élevée du faisceau d'électrons permet des soudures plus effilées que la moyenne, des zones d'influence de chaleur étroitement délimitées et exemptes de coloration thermique, des profondeurs de soudage importantes et des vitesses de soudage élevées. La reproductibilité exacte des soudages apporte la garantie d'une qualité constante à l'utilisateur.

Le soudage de matériaux réactifs, comme par exemple le titane, est réalisé de façon conventionnelle sous une atmosphère protectrice (coûteuse). Dans le cas du soudage par faisceau d'électrons, on obtient dans le vide de la chambre de travail, à une pression de 5 x 10-4 mbar, d'excellents résultats métallurgiques.

Si la conception des composants mécaniques est adaptée aux possibilités et aux libertés du procédé EB, ce procédé offre des avantages importants dans la fabrication dans le domaine de la construction automobile et dans de nombreux domaines de l'industrie moderne.

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