Verfahren und Vorrichtung zum Schweißen mit einem Elektronenstrahl im Nicht-Vakuum

Einleitung / Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Schweißen mit einem Elektronenstrahl im Nicht-Vakuum, bei denen unabhängig vom Abstand zwischen Schweißgerät und Werkstück die gleiche Schweißleistung in das Werkstück eingebracht werden kann.

Hintergrund

Bisherige Verfahren zum Elektronenstrahlschweißen ohne Vakuum haben den Nachteil, dass der Elektronenstrahl sich nach Verlassen der Elektronenstrahlkanone zerstreut und sich damit die Intensität mehr und mehr verringert.

Lösung

Um diesen Intensitätsverlust zu verhindern, sollen Plasmalichtbögen mit identischen Magnetfeldern zwischen Kathode und Anode (hier Werkstück) erzeugt werden, zwischen denen der Elektronenstrahl erzeugt und stabilisiert wird. Die Lichtbögen sollen den Elektronenstrahl von der Atmosphäre abschirmen. Die Vorrichtung besteht hierzu aus mindestens drei Kathoden, die in einem Winkel von 120° um die Elektronenstrahlerzeugungsvorrichtung und in einem Winkel von 0-90° zur Strahlachse angeordnet sind. Die drei Kathoden sind am Ende der Elektronenstrahlerzeugungsvorrichtung drei Anoden gegenüberliegend angeordnet. Aufgrund der höheren Leistungsdichte durch Streuungsverringerung soll der Elektronenstrahl tiefer in das Werkstück eindringen können. Durch den Verzicht auf ein Vakuum soll das neue Verfahren eine kostengünstige Alternative zu herkömmlichen Elektronenstrahlschweißgeräten darstellen.

Vorteile