DD203902A1

DD203902A1 - Verfahren zum fuegen von werkstuecken geringer waermeleitfaehigkeit

Info

Publication number: DD203902A1
Application number: DD23668882A
Authority: DD
Inventors: Franz Schiffer; Hartmut Mueller; Roland Ziermann
Original assignee: Franz Schiffer; Hartmut Mueller; Roland Ziermann
Priority date: 1982-01-13
Filing date: 1982-01-13
Publication date: 1983-11-09

Abstract

Das Verfahren zum Fuegen von Werkstuecken geringer Waermeleitfaehigkeit mit Hilfe eines energiereichen Strahles ist insbesondere zum Schweiszen von Rohren und Flachteilen aus Glas geeignet. Ohne spezielle Vorbereitung der zu fuegenden Werkstueckkanten wird eine stoffschluessige Verbindung ueber die gesamte Fuegeflaeche erreicht. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dasz die zu fuegenden Flaechen in Kontakt gebracht werden, der energiereiche Strahl auf die Fuegekanten gerichtet und unter Bildung eines Kanals zwischen den Fuegeflaechen in Bearbeitungsrichtung bewegt wird. Gleichzeitig wird durch den Strahl ein ihm nachgeordneter und mit ihm in Kontakt befindlicher Zusatzwerkstoff aufgeschmolzen. Als energiereicher Strahl kann ein Elektronen- oder Laserstrahl dienen. Anwendungsgebiete fuer die Erfindung sind vor allem in der glasverarbeitenden Industrie vorhanden.

Description

236 68 8 2

Titel der Erfindung

Verfahren zum Fügen von Werkstücken geringer Wärmeleitfähigkeit

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Fügen von Werkstücken geringer Wärmeleitfähigkeit mit Hilfe eines energiereichen Strahles. Sie ist insbesondere zum Schweißen von Rohren und Flachteilen aus Glas geeignet.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Bisher war es üblich, beim Schweißen von Glaswerkstücken, z. B. Glasrohren, die zu verschweißenden Flächen in Kontakt zu bringen und dann vom Rande her mit einer Flamme zu erhitzen. Wegen der schlechten Wärmeleitfähigkeit-des Glases dauert es relativ lange, bis die gesamte Fügefläche die Schmelztemperatur;erreicht hat. ,Außerdem ,werden bei einer langen Bestrahlung auch andere Zonen des..Werkstückes in .unerwünschter Weise erwärmt. Um diese Nachteile zu vermeiden ist bereits in der DE-OS 2238070 vorgeschlagen worden, die Werkstücke unter Bildung eines nach außen erweiterten Spaltes aneinander zu fügen. Der in diesen Spalt gerichtete Energiestrahl (Laserstrahl) kann dann die gesamte Schweißfläche direkt erwärmen und zum Schmelzen bringen. Nachteilig bei dxeseni Verfahren ist', daß 'mindestens eine der

236 68 8 2

beiden Fügeflächen zwecks Bildung eines V-förmigen Spaltes vor dein Schweißen abgeschrägt werden muß« Desweiteren kann in einigen Anwendungsfällen die entstehende Einkerbung an der Schweißnaht von lachteil sein.

Ziel der Erfindung

Ss ist das Ziel der Erfindung, Werkstücke geringer Wärmeleitfähigkeit, insbesondere Rohre und Flachteile aus Glas, ohne spezielle Vorbereitung der zu verschweißenden Werkstückkanten und ohne Mängel, wie z. B. Einkerbungen oder Wulstbildungen an den Fügeflächen, zu verbinden,.

Darlegung des Wesens der Erfindung;

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fügeverfahren zu schaffen, welches unter Verwendung eines energiereichen Strahles, insbesondere eines Laserstrahles, erfolgt, bei dem eine stoffschlüssige Verbindung über die gesamte Fügefläche erreicht wird, und das- keine Kantenvorbereitung der Fügefläche erforderlich macht.

Die Lösung der Aufgabe besteht -darin, daß die zu fügenden Flächen ohne Uahtvorbereitung in Kontakt gebracht werden, der energiereiche Strahl auf die Fügekanten gerichtet und unter Bildung eines Kanals zwischen den Fügeflächen in.Bearbeitungsrichtung bewegt wird und daß dem Strahl nachgeordnet und mit ihm in Kontakt befindlich ein Zusatzwerkstoff geführt und durch den Strahl aufgeschmolzen wird. Als energiereicher Strahl kann ein Elektronen- oder Laserstrahl dienen.

Zur Bildung einer Schweißnaht wird ein drahtförmiger Zusatzwerkstoff gleicher Werkstoffeigenschaft wie die zu fügenden Werkstücke verwendet.

Es hat sich gezeigt, daß auf diese V/eise, insbesondere bei Glasrohren, eine homogene Fügeverbindung über die gesamte

2 36 68 8 2

Querschnittsfläche erzielt werden kann.

Ausführungsbeispiel

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels dargestellt. In der Zeichnung zeigen

Fig. 1 die Werkstücke vor dem Fügevorgang

Fig. 2 die scheinatische Darstellung einer Anordnung zum Schweißen und

Fig. 3 die geschweißten Werkstücke·

Entsprechend Fig. 1 werden die zu verbindenden Werkstücke 1 und 2 zunächst in Kontakt gebracht. Dabei müssen an die Ebenheit der Fügeflächen 3 und'4 keine besonderen Anforderungen gestellt werden, so daß auch ein geringer Spalt 5 vorhanden sein kann. Anschließend wird der Laserstrahl 6 (Fig. 2) in diesen Spalt gerichtet und unter Bildung eines Kanals 7 zwischen den Fügeflächen 3, 4 in Bearbeitungsrichtung 8 bewegt« Hinter dem Laserstrahl 6 sind eine Vorrichtung 9 zum Zuführen und Justieren des Zusatzwerkstoffes 10 und ein Antrieb 11 zur Bewegung des Zusatzwerkstoffes angeordnet.

Fig. 3 zeigt die beiden durch die entstandene Schweißnaht 12 verbundenen Werkstücke 1 und 2.

Claims

236 68 8 2

Brfindungsanapruch

1. Verfahren zum Fügen von Werkstücken geringer Wärme- leitfähigkeit mit Hilfe eines, energiereicheη Strahls, dadurch gekennzeichnet, daß die zu fügenden Flächen 2, 3 in Kontakt gebracht v/erden, der energiereiche Strahl 6 auf die Fügekanten gerichtet und unter Bildung eines Kanals 7 zwischen den Fügeflächeη in Bearbeitungsrichtung bewegt wird und daß dem Strahl nachgeordnet und mit ihm in Kontakt befindlich ein Zusatzwerkstoff 10 geführt und durch den Strahl aufgeschmolzen wird.
2. Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung des Kanals ein Laserstrahl verwendet wird.
3. Verfahren nach Punkt 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß drahtförmiger Zusatzwerkstoff gleicher Werkstoffeigenschaft wie die zu fügenden Werkstücke zum Einsatz kommt·

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen