DE102016206005A1 - Process for the production of wires - Google Patents

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Karl-Hermann Richter
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines auf einer Spule (11) aufgewickelten Drahts mit einer Vielzahl von Wicklungen sowie einen entsprechend hergestellten Draht, wobei die Länge des Drahts sehr viel größer ist als der Durchmesser oder eine maximale Dimension eines Querschnitts des Drahts quer zur Drahtlängsrichtung, wobei bei dem Verfahren mindestens zwei Drahtteile (1,2) bereitgestellt werden, die an Stirnseiten der Drahtteile, die quer, insbesondere senkrecht zur Drahtlängsachse verlaufen, miteinander verbunden werden, wobei das Fügen der Stirnseiten durch Schweißen oder Löten erfolgt.The present invention relates to a method of manufacturing a wire wound on a reel (11) having a plurality of windings and a wire accordingly made, the length of the wire being much larger than the diameter or a maximum dimension of a cross section of the wire across Wire longitudinal direction, wherein in the method at least two wire parts (1,2) are provided, which are connected to end faces of the wire parts which extend transversely, in particular perpendicular to the wire longitudinal axis, wherein the joining of the end faces by welding or soldering.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG BACKGROUND OF THE INVENTION

GEBIET DER ERFINDUNG FIELD OF THE INVENTION

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines auf einer Spule aufgewickelten Drahts mit einer Vielzahl von Wicklungen sowie einen entsprechend hergestellten Draht. The present invention relates to a method of manufacturing a wire wound on a spool having a plurality of windings, and to a wire made accordingly.

STAND DER TECHNIK STATE OF THE ART

Generative Herstellungsverfahren, bei denen Bauteile schichtweise durch lagenweises Abscheiden von Material erzeugt werden, ermöglichen eine effektive und schnelle Herstellung von Bauteilen. Darüber hinaus ermöglichen sie die Herstellung von Bauteilen aus Werkstoffen, die ansonsten über andere Herstellungsverfahren nicht zur Verfügung stehen würden. Aus diesen Gründen werden generative Herstellungsverfahren in der Industrie immer beliebter. Generative manufacturing processes, in which components are produced in layers by layer-wise deposition of material, enable effective and rapid production of components. In addition, they allow the production of components from materials that would otherwise not be available through other manufacturing processes. For these reasons, additive manufacturing processes are becoming increasingly popular in the industry.

Bei den generativen Herstellungsverfahren kann man Pulverbettverfahren und Verfahren mit direkter lokaler Zufuhr von Pulver oder Draht zu dem Abscheideort unterscheiden. Für manche Herstellungsverfahren, bei denen die verwendeten Materialien direkt lokal zugeführt werden sollen, wie beispielsweise das generative Elektronenstrahlauftragsschweißen, kann nur Draht verwendet werden, da Pulver in einer entsprechenden Vakuumkammer unkontrolliert verteilt werden könnte. Außerdem könnte es zu negativen Auswirkungen durch elektrostatische Aufladungen beim Elektronenstrahlschweißprozess kommen. In generative manufacturing processes, one can distinguish powder bed processes and processes with direct local supply of powder or wire to the deposition site. For some manufacturing processes in which the materials used are to be supplied directly locally, such as generative electron beam deposition welding, only wire can be used, since powder could be distributed uncontrollably in a corresponding vacuum chamber. In addition, there could be adverse effects from electrostatic charges in the electron beam welding process.

Darüber hinaus ist die Zuführung des Materials zur lageweisen Abscheidung in Drahtform vorteilhafter, da der Draht bezogen auf die Materialmenge eine wesentlich geringere Oberfläche als Pulver aufweist und dadurch tendenziell weniger Oxide in das Schmelzgut beim lageweisen Aufschmelzen eingebaut werden können. Ferner stellen Schweißdrähte eine kontinuierliche Materialversorgung ohne negative Einschlüsse, wie Poren, zur Verfügung, sodass die Prozessstabilität besser ist als bei der Verwendung von Pulver. In addition, the supply of the material for layer-wise deposition in wire form is more advantageous because the wire has a substantially lower surface area than powder, based on the amount of material, and as a result fewer oxides can be incorporated into the melt during layer-wise melting. Furthermore, welding wires provide a continuous supply of material without negative inclusions, such as pores, so that the process stability is better than with the use of powder.

Allerdings gibt es Materialien, die aufgrund ihrer Sprödigkeit bzw. geringen Bruchdehnung nicht in Drahtform zur Verfügung stehen, da sie dem für die Herstellung von Drähten üblichen Ziehverfahren nicht zugänglich sind, sodass entweder bestimmte generative Herstellverfahren wie das Elektronenstrahlauftragsschweißen nicht eingesetzt werden können und/oder die oben beschriebenen Nachteile der Pulververwendung nicht beseitigt werden können. However, there are materials that are not available in wire form because of their brittleness or low elongation at break, since they are not accessible to the usual drawing process for the production of wires, so that either certain generative manufacturing processes such as electron beam welding can not be used and / or the disadvantages of powder use described above can not be eliminated.

Insbesondere stellt es ein Problem dar, wenn Drähte nicht in einer ausreichenden Länge bereitgestellt werden können, da für eine vernünftige Durchführung der entsprechenden Verfahren die Bereitstellung eines ausreichend langen Drahts, der üblicherweise auf einer Spule aufgewickelt ist, Voraussetzung ist. In particular, it is a problem if wires can not be provided in a sufficient length, since the provision of a sufficiently long wire, which is usually wound on a spool, is a prerequisite for a reasonable implementation of the corresponding methods.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG DISCLOSURE OF THE INVENTION

AUFGABE DER ERFINDUNG OBJECT OF THE INVENTION

Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines Drahts bereitzustellen, sodass der Draht in einer ausreichenden Länge aufgewickelt auf einer Spule zur Verfügung steht. Das entsprechende Verfahren soll einfach und effektiv durchführbar sein und ein entsprechend bereitzustellender Draht soll ohne Beeinträchtigung der Materialeigenschaften bereitgestellt werden können. It is therefore an object of the present invention to provide a method of manufacturing a wire so that the wire is wound in a sufficient length on a spool. The corresponding method should be simple and effective feasible and a correspondingly be provided wire should be provided without affecting the material properties.

TECHNISCHE LÖSUNG TECHNICAL SOLUTION

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie einen Draht mit den Merkmalen des Anspruchs 10. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. This object is achieved by a method having the features of claim 1 and a wire having the features of claim 10. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.

Die Erfindung schlägt vor, bei Materialen, bei denen nur relative kurze Drahtteile bereitgestellt werden können, da diese beispielsweise nicht eine ausreichende Verformbarkeit für das Ziehen des Drahts aufweisen, mindestens zwei, vorzugsweise mehrere Drahtteile an ihren Stirnseiten, die quer, insbesondere senkrecht zur Drahtlängsachse verlaufen, miteinander zu verbinden, wobei das Fügen der Stirnseiten durch Schweißen oder Löten erfolgt. Dadurch ist es möglich einen entsprechend langen Draht bereitzustellen, der entsprechend seiner Verformbarkeit auf eine geeignete Spule aufgewickelt werden kann, um für verschiedene Einsatzgebiete zur Verfügung zu stehen. Das Aufwickeln auf eine Spule kann auch bei Materialen mit beschränkter Verformbarkeit, also Bruchdehnung, erfolgen, wenn berücksichtigt wird, dass die beim Aufwickeln des Drahts in den Draht eingebrachte Verformung kleiner als die Bruchdehnung ist. Entsprechend muss lediglich darauf geachtet werden, dass der Mindestradius des aufgewickelten Drahts einen bestimmten Wert nicht überschreitet. The invention proposes, in the case of materials in which only relatively short wire parts can be provided, since they do not have sufficient deformability for pulling the wire, for example, at least two, preferably a plurality of wire parts at their end faces which extend transversely, in particular perpendicular to the wire longitudinal axis to connect with each other, wherein the joining of the end faces by welding or soldering takes place. This makes it possible to provide a correspondingly long wire, which can be wound according to its deformability on a suitable coil in order to be available for different applications. Winding on a spool can also be done with materials of limited ductility, ie elongation at break, taking into account that the deformation introduced into the wire during winding of the wire is smaller than the breaking elongation. Accordingly, care must be taken only that the minimum radius of the wound wire does not exceed a certain value.

Vor dem Fügen der Drahtteile, die eine sehr viel größere Länge als Breite oder Dicke bzw. Durchmesser aufweisen, insbesondere eine Länge in der Größenordnung von mehr als das 100 – fache, insbesondere mehr als das 1000 – fache oder 10 000 – fache der maximalen Dimension des Drahts in einer Richtung quer zur Drahtlängsachse, insbesondere senkrecht zur Drahtlängsachse aufweisen, können die Stirnseiten so vorbereitet werden, dass die Stirnseiten plane, saubere Flächen darstellen, die ein exaktes Aneinanderliegen der Stirnseiten ohne Einschluss von Verunreinigungen ermöglichen. Die Vorbereitung der Stirnseiten, um eine plane, saubere und nur das Material des Drahts aufweisende Oberfläche zu besitzen, kann durch Schneiden der zu verbindenden Drahtteile quer, insbesondere senkrecht zur Drahtlängsachse erreicht werden. Dies bedeutet, dass vor dem Fügen ein kurzes Endstück der jeweiligen Drahtteile abgeschnitten werden kann, um eine glatte und saubere Oberfläche an den zu verbindenden Stirnseiten zu erzeugen. Before joining the wire parts, which have a much greater length than width or thickness or diameter, in particular a length in the order of more than 100 times, in particular more than 1000 times or 10,000 times the maximum dimension of the wire in a direction transverse to the wire longitudinal axis, in particular perpendicular to the longitudinal axis of the wire, the end faces can be prepared so that the end faces represent plane, clean surfaces that allow an exact juxtaposition of the end faces without inclusion of impurities. The preparation of the end faces to have a plane, clean and only the material of the wire having surface can be achieved by cutting the wire parts to be connected transversely, in particular perpendicular to the wire longitudinal axis. This means that a short end piece of the respective wire parts can be cut off prior to joining in order to produce a smooth and clean surface on the end faces to be joined.

Das Schneiden kann insbesondere durch Laserstrahlschneiden, vorzugsweise mit Ultrakurzpulslasern, zum Beispiel einem Femtosekundenlaser, erfolgen. Ultrakurzpulslaser, wie die Femtosekundenlaser, sind deshalb besonders vorteilhaft, weil sie durch direkte Materialsublimation ein kaltes Schneiden des Materials ermöglichen, sodass keine Materialveränderungen durch Wärmeeintrag und Aufschmelzen des Materials im Bereich der Schnittkante zu befürchten sind. The cutting can be carried out in particular by laser beam cutting, preferably with ultrashort pulse lasers, for example a femtosecond laser. Ultrashort pulse lasers, such as the femtosecond lasers, are therefore particularly advantageous because they allow cold material to be cut by direct material sublimation, so that no material changes due to heat input and melting of the material in the region of the cut edge are to be feared.

Alternativ zum Laserstrahlschneiden kann das Schneiden auch durch elektrochemische Materialbearbeitung erfolgen, wobei durch eine Kathode und einen geeigneten Elektrolyten das Material des zu schneidenden Drahtteils anodisch oxidiert und aufgelöst werden. Auch hierdurch lässt sich eine saubere und ebene Schnittfläche und somit Stirnseite des zu verbindenden Drahtteils erzeugen. As an alternative to laser beam cutting, the cutting can also take place by electrochemical material processing, wherein the material of the wire part to be cut is anodically oxidized and dissolved by a cathode and a suitable electrolyte. This also makes it possible to produce a clean and even cut surface and thus end face of the wire part to be joined.

Das Fügen der Drahtteile kann durch Induktionsschweißen oder Induktionslöten erfolgen. Durch das Induktionsschweißen bzw. Induktionslöten lässt sich eine für die Verbindung ausreichende Wärmemenge lokal begrenzt gezielt einbringen. The joining of the wire parts can be done by induction welding or induction soldering. Through induction welding or induction soldering, a sufficient amount of heat for the connection can be introduced in a locally limited manner.

Beim Fügen mittels Löten kann eine Lotfolie zwischen den Stirnseiten angeordnet werden, um das notwendige Lotmaterial bereitzustellen. When joining by means of soldering, a solder foil can be arranged between the end faces in order to provide the necessary solder material.

Die Drahtteile können beim Fügen in der Nähe der zu verbindenden Stirnseiten fixiert werden, um ein Verbiegen der Enden der Drahtteile durch die eingebrachte Wärmemenge zu vermeiden. Die frei stehenden Enden der miteinander zu verbindenden Drahtteile können eine Länge im Bereich vom bis zum 30 – fachen, vorzugsweisen bis zum 20 – fachen und insbesondere bis zum 10 – fachen der maximalen Dimension der Stirnseiten bzw. der maximalen Dimension quer zur Drahtlängsachse aufweisen. Das Fixieren der Drahtteile in der Nähe ihrer Enden, deren Stirnseiten miteinander verbunden werden sollen, kann durch mechanisches Klemmen oder Heften durch Punktschweißen oder Kleben erfolgen. Das Punktschweißen oder Kleben soll dabei so erfolgen, dass die Fixierung nach dem Verbinden der Drahtteile wieder leicht gelöst werden kann, ohne dass die Drahtteile beschädigt werden. Beispielsweise können Kleber eingesetzt werden, die bei entsprechender Wärmeeinwirkung rückstandsfrei verdampfen, beispielsweise Kleber, die auch zum Fixieren von Bauteilen beim Hochtemperaturlöten eingesetzt werden. The wire parts can be fixed during the joining in the vicinity of the end faces to be joined in order to avoid bending of the ends of the wire parts by the amount of heat introduced. The free ends of the wire parts to be joined together may have a length in the range of up to 30 times, preferably up to 20 times and in particular up to 10 times the maximum dimension of the end faces or the maximum dimension transverse to the wire longitudinal axis. The fixing of the wire parts in the vicinity of their ends, whose end faces are to be connected to each other, can be done by mechanical clamping or stapling by spot welding or gluing. The spot welding or gluing should be done so that the fixation after connecting the wire parts can be easily solved again, without the wire parts are damaged. For example, adhesives can be used, which evaporate without residue with appropriate heat, such as adhesives, which are also used for fixing components in high-temperature soldering.

Um eine Einbringung von Fremdstoffen während des Fügeprozesses zu vermeiden, kann das Schweißen oder Löten unter Schutzgasatmosphäre, beispielsweise unter einer Argon – oder Heliumatmosphäre oder, abhängig von den verwendeten Werkstoffen, auch unter einer Stickstoffatmosphäre durchgeführt werden. Die Schutzgasatmosphäre kann eine lokale Schutzgasatmosphäre sein, die lokal auf den Bereich der Fügestelle begrenzt ist. Alternativ kann die Schutzgasatmosphäre auch in einer Kammer eingestellt werden, in der die Drahtteile komplett aufgenommen sind. In order to avoid introduction of foreign substances during the joining process, welding or soldering can be carried out under a protective gas atmosphere, for example under an argon or helium atmosphere or, depending on the materials used, also under a nitrogen atmosphere. The inert gas atmosphere may be a local inert gas atmosphere, which is locally limited to the area of the joint. Alternatively, the protective gas atmosphere can also be set in a chamber in which the wire parts are completely accommodated.

Wie bereits erwähnt eignet, sich das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines auf eine Spule aufgewickelten Drahts insbesondere für spröde Werkstoffe mit einer eingeschränkten Bruchdehnung, bei denen kurze Drahtteile durch Ausschneiden beispielsweise aus einer Platte erzeugt werden können. Die Bruchdehnung derartige Werkstoffe kann kleiner oder gleich 5%, insbesondere kleiner oder gleich 2,5 %, vorzugsweise kleiner oder gleich 1% sein. Insbesondere können mit dem erfindungsgemäßen Verfahren Drähte aus intermetallischen Verbindungen oder Legierungen basierenden auf intermetallischen Verbindungen hergestellt werden, die aufgrund ihrer besonderen Bindungsart eine hohe Festigkeit aber geringe Verformbarkeit aufweisen. Entsprechend kann das Verfahren vorzugsweise bei Titanaluminiden und TiAl – Legierungen eingesetzt werden, deren Hauptbestandteile Titan und Aluminium sind und deren Gefüge intermetallische Phasen mit Titan und Aluminium aufweist. Insbesondere kann deren Gefüge überwiegend intermetallische Phasen mit einem Anteil von mehr als 50 Volumenprozent aufweisen. As already mentioned, the inventive method for producing a wound on a coil wire in particular for brittle materials with a limited elongation at break, in which short wire parts can be produced by cutting, for example, from a plate. The elongation at break of such materials may be less than or equal to 5%, in particular less than or equal to 2.5%, preferably less than or equal to 1%. In particular, wires made of intermetallic compounds or alloys based on intermetallic compounds can be produced by the method according to the invention, which have a high strength but low deformability due to their particular type of bonding. Accordingly, the method can preferably be used for titanium aluminides and TiAl alloys whose main constituents are titanium and aluminum and whose microstructure has intermetallic phases with titanium and aluminum. In particular, their structure can predominantly have intermetallic phases with a proportion of more than 50 percent by volume.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Die beigefügten Zeichnungen zeigen in rein schematischer Weise in The accompanying drawings show in a purely schematic manner in FIG

1 eine Darstellung einer Vorrichtung zum Induktionsschweißen von Enden von zu verbindenden Drähten und in 1 a representation of a device for induction welding of ends of wires to be joined and in

2 eine Draufsicht auf einen Teil der Vorrichtung aus 2. 2 a plan view of a part of the device 2 ,

AUSFÜHRUNGSBEISPIEL Embodiment

Weitere Vorteile, Kennzeichen und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden bei der nachfolgenden detaillierten Beschreibung eines Ausführungsbeispiels deutlich. Allerdings ist die Erfindung nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt. Further advantages, characteristics and features of the present invention will become apparent in the following detailed description of an embodiment. However, the invention is not limited to this embodiment.

1 zeigt in einer rein schematischen, perspektivischen Darstellung eine Vorrichtung zum Verschweißen von Drahtenden mittels Induktionsschweißen. Die Drahtteile 1, 2, die der Einfachheit halber lediglich teilweise dargestellt sind, sind jeweils in einer Führungsanordnung mit zwei parallel im Abstand zueinander angeordneten Führungsblöcken 4 angeordnet, wobei die Stirnseiten der Drahtteile 1, 2 an der Verbindungsstelle 3 flächig aneinander liegen oder einen schmalen Spalt zwischen sich definieren. 1 shows in a purely schematic, perspective view of an apparatus for welding wire ends by induction welding. The wire parts 1 . 2 , which are only partially shown for the sake of simplicity, are each in a guide arrangement with two parallel spaced guide blocks 4 arranged, with the end faces of the wire parts 1 . 2 at the junction 3 lie flat against each other or define a narrow gap between them.

Die Stirnseiten der Drahtteile 1, 2 sind vor den Anordnen der Drahtteile 1, 2 in den Führungsanordnungen durch Schneiden der Drahtteile 1, 2 quer zur Längsrichtung der Drahtteile 1, 2 mit einer planen und ebenen Oberfläche geschaffen worden. Das Schneiden der Drahtteile 1, 2 kann beispielsweise durch Laserstrahlschneiden erfolgen, wobei insbesondere Ultrakurzpulslaser, wie Femtosekundenlaser eingesetzt werden können, die ein Schneiden des Materials durch reine Materialverdampfung ermöglichen, sodass kein Aufschmelzen des geschnittenen Materials und somit keine Wärmebelastung des Materials an den Randbereichen der Schnittkante erfolgt. Alternativ zum Laserstrahlscheiden kann das Vorbereiten der Stirnseiten der Drahtteile durch Abtrennen eines Rests von einem Drahtteil auch durch elektrochemische Materialbearbeitung ausgeführt werden, wobei hier durch eine anodische Oxidation das Material im Bereich einer als Kathode geschalteten Elektrode in Anwesenheit eines Elektrolyten aufgelöst wird. Dadurch lässt sich eine ebene, metallisch blanke Oberfläche an den Trennflächen der Drahtteile 1, 2 erzeugen, die für einen anschließenden Fügeprozess geeignet ist. The front sides of the wire parts 1 . 2 are before arranging the wire parts 1 . 2 in the guide arrangements by cutting the wire parts 1 . 2 transverse to the longitudinal direction of the wire parts 1 . 2 created with a flat and level surface. The cutting of the wire parts 1 . 2 can be done for example by laser beam cutting, in particular ultrashort pulse lasers, such as femtosecond lasers can be used, which allow cutting of the material by pure evaporation of material, so no melting of the cut material and thus no heat stress of the material takes place at the edge regions of the cutting edge. As an alternative to the laser beam shaving, the preparation of the end faces of the wire parts can also be carried out by separating a remainder of a wire part by electrochemical material processing, in which case the material is dissolved in the region of a cathode-connected electrode in the presence of an electrolyte by an anodic oxidation. This allows a flat, metallically bright surface at the parting surfaces of the wire parts 1 . 2 generate, which is suitable for a subsequent joining process.

Die in der Führungsanordnung mit den Führungsblöcken 4 angeordneten Drahtteile 1, 2, die an der Verbindungsstelle 3 mit ihren Stirnseiten flächig gegeneinander anliegen, werden bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel durch Induktionsschweißen miteinander verbunden, wobei eine Induktionsspule 6 im Bereich der Fügestelle 3 um die Fügestelle herum angeordnet ist und mit einem Induktionsgenerator 7 verbunden ist. Durch die induktive Erwärmung kommt es zum Aufschmelzen der Drahtteile 1, 2 im Bereich der Fügestelle 3 und zum Verschweißen der Stirnseiten der Drahtteile 1, 2. The in the guide arrangement with the guide blocks 4 arranged wire parts 1 . 2 at the junction 3 lie flat against each other with their faces, are connected to each other in the illustrated embodiment by induction welding, wherein an induction coil 6 in the area of the joint 3 arranged around the joint and with an induction generator 7 connected is. Inductive heating causes the wire parts to melt 1 . 2 in the area of the joint 3 and for welding the end faces of the wire parts 1 . 2 ,

Um zu vermeiden, dass während des Verschweißens eine Oxidation des aufgeschmolzenen Materials und somit einer Einlagerung von Oxiden an der Fügestelle 3 erfolgt, kann das Verschweißen unter Schutzgas erflogen, wobei nicht die gesamte Vorrichtung mit den Drahtteilen 1, 2 innerhalb einer Schutzgasatmosphäre angeordnet sein muss, auch wenn diese natürlich eine Möglichkeit darstellt, sondern es kann eine lokale Schutzgasatmosphäre dadurch hergestellt werden, dass Schutzgas aus einem Schutzgasreservoir 8 über eine Düsenanordnung 9 in den Bereich der Fügestelle 3 geleitet wird. In order to avoid oxidation of the molten material during welding, and thus the incorporation of oxides at the joint 3 takes place, the welding can be erflogen under inert gas, but not the entire device with the wire parts 1 . 2 must be located within a protective gas atmosphere, even if this is of course a possibility, but it can be made a local inert gas atmosphere characterized in that inert gas from a protective gas reservoir 8th via a nozzle arrangement 9 in the area of the joint 3 is directed.

Wie in der 1 zu erkennen ist, sind die Drahtteile 1, 2, die an ihren Stirnseiten miteinander verschweißt werden, während des Verschweißens in der Führungsanordnung über Druckzylinder 5 eingeklemmt, sodass sie in ihrer Position fixiert sind. Da die frei überstehenden Enden der Drahtteile 1, 2, deren Stirnseiten miteinander verschweißt werden, kurz gehalten werden können, kann eine Verformung der Enden der Drahtteilen 1, 2 im Bereich der Fügestelle 3 während des Schweißvorgangs vermieden werden. Zur Einstellung einer geeigneten Länge der freien Enden der Drahtteile 1, 2 können die Führungsblöcke 4 der Führungsanordnung in Längsrichtung der aufzunehmenden Drahtteile verstellbar gelagert sein. Darüber hinaus kann auch der Abstand der Führungsblöcke 5 zu einander veränderbar sein, um unterschiedlich breite Drahtteile 1, 2 aufnehmen zu können. Darüber hinaus können die Führungsblöcke 4 auch so beweglich sein, dass nicht nur unterschiedlich breite Drahtteile 1, 2 geführt und gehalten werden können, sondern auch Drahtteile 1, 2 mit unterschiedlicher Höhe. Ferner kann der Zwischenraum zur Aufnahme der Drahtteile 1, 2 zwischen den Führungsblöcken 4 auch an unterschiedliche Formen der Drahtteile 1, 2 anpasst sein, beispielsweise an zylinderförmige Drahtteile 1, 2. Like in the 1 it can be seen, are the wire parts 1 . 2 , which are welded together at their ends, during welding in the guide assembly via pressure cylinder 5 clamped so that they are fixed in position. Since the freely protruding ends of the wire parts 1 . 2 , whose end faces are welded together, can be kept short, can be a deformation of the ends of the wire parts 1 . 2 in the area of the joint 3 be avoided during the welding process. To set a suitable length of the free ends of the wire parts 1 . 2 can the guide blocks 4 the guide assembly to be mounted adjustably in the longitudinal direction of the male wire parts. In addition, also the distance of the guide blocks 5 be mutually changeable to different widths wire parts 1 . 2 to be able to record. In addition, the guide blocks 4 also be so flexible that not only different widths of wire parts 1 . 2 can be guided and held, but also wire parts 1 . 2 with different height. Furthermore, the gap for receiving the wire parts 1 . 2 between the guide blocks 4 also to different forms of the wire parts 1 . 2 be adapted, for example, to cylindrical wire parts 1 . 2 ,

Die 2 zeigt in einer Draufsicht Teile der Vorrichtung aus 1, wobei zur besseren Darstellung bestimmte Komponenten weggelassen worden sind. Stattdessen ist in 2 zu sehen, dass die miteinander verbundenen Drahtteile 1, 2 nach dem Verbinden auf einer Spule 11, welche sich um eine Drehachse 10 drehen kann, wie durch den Pfeil angedeutet ist, aufgewickelt werden können. Entsprechend können mehrere Drahtteile nacheinander miteinander an ihren Stirnseiten verbunden werden und der so entstehende lange Draht kann auf einer entsprechenden Spule 11 aufgewickelt werden. Dadurch ist es möglich auch spröde Materiale, die nur eine eingeschränkte Bruchdehnung aufweisen, wie beispielsweise intermetallische Verbindungen oder Legierungen basierend auf intermetallischen Verbindungen, wie Titanaluminide und TiAl – Legierungen, in Form eines auf einer Spule 11 aufgewickelten Drahts herzustellen, indem einzelne Drahtteile 1, 2, die beispielsweise durch Ausschneiden aus einer Platte erzeugt worden sind, über Fügen an ihren Stirnseiten miteinander verbunden werden. The 2 shows in plan view parts of the device 1 , wherein for clarity, certain components have been omitted. Instead, is in 2 to see that the interconnected wire parts 1 . 2 after connecting on a spool 11 which are about a rotation axis 10 can rotate, as indicated by the arrow, can be wound up. Accordingly, a plurality of wire parts can be successively connected to each other at their end faces and the resulting long wire can on a corresponding coil 11 be wound up. This makes it possible also brittle materials that have only a limited elongation at break, such as intermetallic compounds or alloys based on intermetallic compounds, such as titanium aluminides and TiAl - alloys, in the form of one on a coil 11 coiled wire by adding individual wire parts 1 . 2 , which have been produced for example by cutting out of a plate, are joined together via joining at their end faces.

Obwohl die vorliegende Erfindung anhand des Ausführungsbeispiels detailliert beschrieben worden ist, ist für einen Fachmann selbstverständlich, dass die Erfindung nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt ist, sondern dass vielmehr Abwandlungen in der Weise möglich sind, dass einzelne Merkmale weggelassen oder andersartige Kombinationen der Merkmale verwirklicht werden können, solange der Schutzbereich der beigefügten Ansprüche nicht verlassen wird. Die vorliegende Offenbarung schließt sämtliche Kombinationen der beschriebenen Einzelmerkmale mit ein. Although the present invention has been described in detail with reference to the embodiment, it will be understood by those skilled in the art that the invention is not limited to this embodiment, but rather modifications are possible in the manner that individual features can be omitted or other combinations of the features can be realized as long as the scope of protection of the appended claims is not abandoned. The present disclosure includes all combinations of the described individual features.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1
Drahtteil wire part
2 2
Drahtteil wire part
3 3
Fügestelle joint
4 4
Führungsblock guide block
5 5
Druckzylinder pressure cylinder
6 6
Induktionsspule induction coil
7 7
Induktionsgenerator induction generator
8 8th
Schutzgasreservoir Inert gas reservoir
9 9
Düsenanordnung nozzle assembly
10 10
Drehachse axis of rotation
11 11
Spule Kitchen sink

Claims (10)

Verfahren zur Herstellung eines auf einer Spule (11) aufgewickelten Drahts mit einer Vielzahl von Wicklungen, sodass die Länge des Drahts sehr viel größer ist als der Durchmesser oder eine maximale Dimension eines Querschnitts des Drahts quer zur Drahtlängsrichtung, wobei bei dem Verfahren mindestens zwei Drahtteile (1, 2) bereitgestellt werden, die an Stirnseiten der Drahtteile, die quer, insbesondere senkrecht zur Drahtlängsachse verlaufen, miteinander verbunden werden, wobei das Fügen der Stirnseiten durch Schweißen oder Löten erfolgt. Method of making a coil on a coil ( 11 ) wound wire having a plurality of windings, so that the length of the wire is much larger than the diameter or a maximum dimension of a cross section of the wire transverse to the wire longitudinal direction, wherein in the method at least two wire parts ( 1 . 2 ) are provided, which are connected to end faces of the wire parts, which extend transversely, in particular perpendicular to the wire longitudinal axis, with each other, wherein the joining of the end faces is carried out by welding or soldering. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnseiten der Drahtteile vor dem Fügen durch Schneiden der Drahtteile quer zur Drahtlängsachse mit einer planen, sauberen Oberfläche versehen werden. A method according to claim 1, characterized in that the end faces of the wire parts are provided before joining by cutting the wire parts transversely to the wire longitudinal axis with a flat, clean surface. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schneiden durch Laserstrahlschneiden, insbesondere mit einem Ultrakurzpulslaser, vorzugsweise einem Femtosekundenlaser, oder durch elektrochemische Materialbearbeitung erfolgt. A method according to claim 2, characterized in that the cutting by laser beam cutting, in particular with an ultrashort pulse laser, preferably a femtosecond laser, or by electrochemical material processing. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fügen durch Induktionsschweißen oder Induktionslöten erfolgt. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the joining takes place by induction welding or induction soldering. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Fügen eine Lotfolie zwischen den Stirnseiten angeordnet wird. Method according to one of the preceding claims, characterized in that during the joining a solder foil is arranged between the end faces. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drahtteile beim Fügen in der Nähe der zu verbindenden Stirnseiten fixiert werden, insbesondere durch Klemmen oder Heften durch Punktschweißen oder Kleben. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the wire parts are fixed during joining in the vicinity of the end faces to be joined, in particular by clamping or stapling by spot welding or gluing. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fügen unter Schutzgasatmosphäre, insbesondere lokaler Schutzgasatmosphäre an der Fügestelle (3) erfolgt. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the joining under a protective gas atmosphere, in particular local inert gas atmosphere at the joint ( 3 ) he follows. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drahtteile (1, 2) aus einem spröden Werkstoff gebildet sind, dessen Bruchdehnung kleiner oder gleich 5 %, insbesondere kleiner oder gleich 2,5 %, vorzugsweise kleiner oder gleich 1 % ist. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the wire parts ( 1 . 2 ) are formed of a brittle material whose elongation at break is less than or equal to 5%, in particular less than or equal to 2.5%, preferably less than or equal to 1%. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drahtteile (1, 2) aus TiAl oder einer TiAl – Legierung gebildet sind, deren Hauptbestandteile Ti und Al sind und deren Gefüge intermetallische Phasen mit Ti und Al aufweist, insbesondere überwiegend intermetallische Phasen im Gefüge aufweist. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the wire parts ( 1 . 2 ) are formed from TiAl or a TiAl alloy whose main constituents are Ti and Al and whose microstructure exhibits intermetallic phases with Ti and Al, in particular predominantly intermetallic phases in the microstructure. Draht hergestellt mit einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche. Wire produced by a method according to any one of the preceding claims.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108672993A (en) * 2018-06-06 2018-10-19 黄奔皓 A kind of broken string tin soldering equipment and tin-soldering method

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3259969A (en) * 1963-01-22 1966-07-12 Central Cable Corp Method of making butt welded joints
DE2647017A1 (en) * 1975-10-24 1977-05-05 Joint Francais TORICAL RING MADE FROM A COIL SPRING AND THE PROCESS FOR ITS PRODUCTION
DE102009034566A1 (en) * 2009-07-23 2011-02-03 Eads Deutschland Gmbh Use of generative manufacturing method for layered structure of a component of a tank shell of a tank for liquids and/or gases, preferably fuel tank of e.g. satellite, where the component consists of titanium or an alloy of titanium
DE102012007114B3 (en) * 2012-04-04 2013-05-16 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. A method of forming a coating or three-dimensional structural elements on substrate surfaces formed with TiAl by laser cladding

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3259969A (en) * 1963-01-22 1966-07-12 Central Cable Corp Method of making butt welded joints
DE2647017A1 (en) * 1975-10-24 1977-05-05 Joint Francais TORICAL RING MADE FROM A COIL SPRING AND THE PROCESS FOR ITS PRODUCTION
DE102009034566A1 (en) * 2009-07-23 2011-02-03 Eads Deutschland Gmbh Use of generative manufacturing method for layered structure of a component of a tank shell of a tank for liquids and/or gases, preferably fuel tank of e.g. satellite, where the component consists of titanium or an alloy of titanium
DE102012007114B3 (en) * 2012-04-04 2013-05-16 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. A method of forming a coating or three-dimensional structural elements on substrate surfaces formed with TiAl by laser cladding

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108672993A (en) * 2018-06-06 2018-10-19 黄奔皓 A kind of broken string tin soldering equipment and tin-soldering method

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