DE2360829A1 - Mess- und stabilisierungsverfahren fuer den brennfleckdurchmesser auf einem werkstueck bei einer elektronenstrahlschweissanlage und automatische einrichtung zu dessen verwirklichung - Google Patents

Mess- und stabilisierungsverfahren fuer den brennfleckdurchmesser auf einem werkstueck bei einer elektronenstrahlschweissanlage und automatische einrichtung zu dessen verwirklichung

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Description

MBSS - UND STABIUSIEHUNGSVEBEAHEM FÜR DEN BRENNFIECKDURCH-MESSER AUF EINEM WERKSTÜCK BEI EINER ELEKTRONENSTRAHL-SCHWEIßANIAGE UND AUTOMATISCHE EINRICHTUNG ZU DESSEN VERWIRKLICHUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft die Vervollkommnung von Elektronenstrahlschweißverfahren, nämlich ein Meß- und Stabilisierungsverfahren für den Brennfleckdurchmesser auf einem Werkstück bei einer Elektronenstrahlschweißanlage sowie eine automatische Einrichtung zu dessen Verwirklichung. Das vorliegende Verfahren kann zum Schweißen von Werkstücken kleiner und großer Dicke sowohl in Nieder- als auch in Hochspannungsschweißanlagen beliebiger Leistung verwertet werden·
Bekanntlich muß der Brennfleckdurchmesser auf der Oberfläche des Werkstücks zur Erhaltung einer Qualitätsnaht beim Elektronenstrahlschweißen für jedes Werkstück eine bestimmte von der Topologie und den Eigenschaften des Werkstoffs abhängige Größe aufweisen· Diese Brennfleckgröße muß in Schweiß-
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prozeß konstant gehalten «erden· Unter dem Brennfleckdurchmesser wird der Durchmesser des Elektronenbündels auf der Oberfläche des Werkstücks verstanden· Dieses Bündel wird beim Elektronenstrahlschweißen durch eine mit einem Fokussier- und Ablenksystem für den Elektronenstrahl versehene Elektronenkanone formiert·
Der Brennfleckdurchmesser kann experimentell durch Verschweißen von eine Imitation zu verschweißender Werkstücke darstellenden Mustern gewählt werden.
Die Wahl des Brennfleckdurchmessers stellt einen kostspieligen und arbeitsintensiven Vorgang dar, und da es beim Verschweißen von Werkstücken praktisch unmöglich ist, den gewählten Brennfleckdurchmesser genau zu reproduzieren, so wird die Fokussierung meist im Betrachtungsverfahren bis zur Erhaltung eines Minimalwertes des Brennfleckdurchmessers auf dem Werkstück vorgenommen· Ss wird also mit einem scharf fokussiert en Elektronenbündel bei einem punktförmigen Brennfleck geschweißt.
Außer dem Betrachtungsverfahren für die Fokussierung finden auch Methoden Anwendung, die indirekte Merkmale zur Bestimmung der Fokussierung , z.B. das des Maximum der Leuchtoder
dichte des Schweißkraters vdas der Spritzerbildung in der Schweißzone verwerten· In einer Reihe von Fällen wird vom Betrachtungsverfahren für die Einstellung des Brennfleckdurchmessers bei erniedrigten Schweißströmen unter anschließender Erhöhung des Schweißstromes bis auf den Arbeitswert Gebrauch
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gemacht· Jedoch schließt diese Methode bei geringer Fokussie lungsgenauigkeit infolge einer großen Leuchtkraft der Schweißzone eine Kontrolle "bei Nenn- (Arbeite) strömen fast vollständig aus·
Es muß beachtet «erden, daß die Verwirklichung der Schweissung mit einem scharf fokussierten Bündel zu einer Instabilität der Form der Naht längs dieser im Nahtwurzelbereich und zur Nahtrißbildung auf der Nahtoberseite führt·
Zur Beseitigung der genannten Nachteile des Elektronenstrahlschweißen mit einer scharfen Fokussierung des Elektronenbündels wird mit einer gewissen Versetzung der Fokussierungsf lache bezüglich der Naht oberfläche geschweißt, wobei ein Brennfleck einer gewissen Größe erzeugt wird· Jedoch ist es zur Sicherung einer Qualitätsnaht notwendig, den sich im Schweißvorgang durch Einwirken 4Uf das Elektronenbündel ^iner Reihe von Störungen, ununterbrochen ändernden Brennfleckdurchmesser zu stabilisieren. Zur Zeit ist ein Eontrollverfahren für den Brennfleckdurchmesser unter Anwendung einer drehbaren Sonde bekannt· Jedoch kann dieses Verfahren nicht erfolgreich zur Messung beim Schweißen eingesetzt werden, weil bei dessen Anwendung auf die Sonde der Schweißwerkstoff durch Änderung des Durchmessers der Sonde und durch deren Vibration unter der Wirkung des aus der Schweißzone eintreffenden Dampfes aufgestäubt wird, was große Fehler der Methode bedingt· Die Methode mit der drehbaren Sonde oder die der erstgenannten ähnliche Methode einer Vibrationssonde
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wird zur Ermittlung des Durchmessers des Elektronenbündels vor der Schweißung verwendet, wobei sich der Brennfleckdurchmesser im Schweißprozeß auf Grund einer Änderung der Beschleunigungsspannung der Kanone, des Evakuierungsgrades in der Schweißkammer, der Dampfmenge sowie auf Grund von Änderungen anderer Parameter des Schweißvorganges unkontrollierbar ändert.
Es sind Versuche zur Schaffung von Stabilisatoren für den Brennfleckdurchmesser bekannt, die die Änderung der Beschleunigungsspannung berücksichtigen. Allerdings berücksichtigt dieses Verfahren nur einen der zahlreichen eine Änderung des Brennfleckdurchmessers bewirkenden Einflüsse«
Es muß also zugegeben werden, daß es zur Zeit kein befriedigendes S. abilisierungsverfahren für den Brennfleckdurchmesser auf einem Werkstück unmittelbar beim Schweißen gibt.
Die Versuche, den Brennfleckdurchmesser von Hand zu korrigieren, erweisen sich auf Grund einer unzureichenden Reaktion der Bedienungsperson als unwirksam, weil die letztgenannte nicht dazukommt, auf die Änderungen von eine Änderung des Brennfleckdurchnessers bewirkenden Schweißparametern zu reagieren.
Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, die genannten Nachteile zu überwinden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein derartiges Stabilisierungsverfahren für den Brennfleckdurchmesser zu entwickelnjbei dem die Stabilisierung des Brennfleckdurchmessers nach den Meßergebnissen für den Durchmesser des Elektronenbün-
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dels unmittelbar beim Schweißen erfolgt, wodurch sämtliche ei-.-ne Änderung des Brennfleckdurchmessers bewirkenden Einflüsse berücksichtigt werden.
Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß zur Stabilisierung des Brennfleckdurchmessers auf einem Werkstück bei einer Elektronenstrahlschweißanlage durch Änderung der Lage der Brennebene des Elektronenbündels der Elektronenkanone das Schweiß-Elektronenbündel gemäß der Erfindung unmittelbar beim Schweißen durch einen linear ansteigenden Impuls auf einen der Auftreffdauer der Elektronen proportionale Impulse erzeugenden Geber für die Elektronenmenge periodisch in der Weise abgelenkt wird, daß in dem Maße, wie sich dieses Bündel bei der Ablenkung bewegt, die Elektronen von mindestens einer Hälfte seines Querschnitts auf den Geber auftreffen, dessen Ausgangsimpulsdauer proportional dem Durchmesser des Elektronenbündels ist, dieser Ausgangsimpuls des Gebers registriert und bei dessen Änderung in Bezug auf den Vorgabewert die Lage der Brennebene des Elektronenbündels der Kanone geändert wird, wodurch sich der Brennfleckdurchmesser auf dem Werkstück ändert.
Die vorliegende Erfindung hat den Vorteil, däifSf die Stabilisierung des Durchmessers, mit Eücksicht auf sämtliche eine Änderung des Brennfleckdurchmessers unmittelbar beim Schweißen bewirkenden Störeinflüsse unabhängig davon, wodurch sie verursacht worden sind, vorgenommen wird.
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Das vorliegende Verfahren gestattet es auch, die Stabilisierung des Brennfleckdurchmessers zu automatisieren. *■ Standardprogramme zum Verschweißen von Standarderzeugnissen auszuarbeiten.
Darüber hinaus gewährleistet das vorliegende Verfahren eine hohe Einstellgenauigkeit für den Brennfleckdurchmesser.
AIb linear ansteigende Impulse kommen Sägezahnimpulse in Frage.
Das Impuls.Pause-Verhältnis der linear ansteigenden Impulse kann von ca. 1:60 bis ca· 1s 100 bei deren Dauer von 5 bis 100 mksec betragen.
Das vorliegende Stabilisierungsverfahren für den Brennfleck kann mit Hilfe einer automatischen Einrichtung zur Stabilisierung des Brennfleckdurchmessers bei einer Elektronenstrahlschweißanlage realisiert werden, die eine Elektronenstrahlkanone mit einem Fokus sie rund Ablenksystem für deren Elektronenstrahl enthält· Diese Einrichtung enthält gemäß der Erfindung einen an das Ablenksystem der Elektronenstrahlkanone zur periodischen Ablenkung des Elektronenbündels angeschlossenen Sägezahngenerator und einen im Wege des abgelenkten Bündels aufgestellten Geber für die Elektronenmenge, der ein der vom Strahldurchmesser abhängigen Auftreffdauer der Elektronen des genannten Bündels proportionales Signal erarbeitet und mit seinem Ausgang samt dem Einsteller für ein dem zu stabilisierenden
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Strahldurchmesser proportionales Bezugssignal an eine Vergleichsschaltung angeschlossen ist, deren Ausgang mit dem lokussiersystem der Elektronenstrahlkanone gekoppelt ist und die ein Signal zur Änderung der Fokussierung in Abhängigkeit vom Abweichungssignal an deren Ausgang erzeugt.
Die vorliegende Einrichtung gestattet es, eine direkte
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Messungläes Durchmessers des Elektronenstrahls im Schweißprozeß vorzunehmen' und alle eine Änderung des Durchmessers des Elektronenstrahls in der Schweißebene, unabhängig davon, wodurch diese Änderung verursacht worden ist, bewirkenden Störeinflüsse auszugleichen sowie den Durchmesser mit hoher Genauigkeit zu stabilisieren.
Es ist zweckmäßig, daß die Elektronenkanone zwei mit einem Abstand in Ausbreitungsrichtung des Schweiß-Elektronenbündels hintereinander angeordnete und an einen Sägezahngenerator in Gegenphase geschaltete Ablenksysteme aufweist, während der Geber im Wege des abgelenkten Bündels im Zwischenraum der Ablenksysteme aufgestellt ist·
Bei dieser Ausführungsvariante verbleibt der Schweiß- -Elektronenstrahl dauernd in der Zone der Schweißnaht, was es gestattet, die Ablenkimpulsdauer zu vergrößern, das Impuls- -Pause-Verhäitniö der Ablenkimpulse zu verkleinern, die Schnellwirkung und die Genauigkeit der Arbeit der Einrichtung zu erhöhen, ohne daO die Durchschmelztiefe abnimmt·
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Die Erfindung soll nachstehend an Hand einer Beschreibung von Ausführungsbeispielen des Verfahrens und der Einrichtung zur Stabilisierung dee Brennfleckdurchmessers sowie an Hand von Zeichnungen näher erläutert «erden» Es zeigt
Fig· 1 teilweise eine Elektronenstrahlschweißenlage für Werkstücke und das Blockschaltbild einer automatischen Einrichtung zur Stabilisierung des Brennfleckdurchmessers; Fig· 2 die Impulsform beim Ablenkgenerator;
Fig. 3 die Signalform am Ausgang des Gebers für die Elektronenmenge;
Fig. 4 ein umgewandeltes Signal des Gebers; Fig· 5 die Spannung am Ausgang des Umwandle rs;
Fig· 6 teilweise eine Elektronenstrahlschweißanlage für Werkstücke im Vakuum und das Blockschaltbild einer automatischen Einrichtung zur Stabilisierung des Brennfleckdurchmessers·
Das Schweißstück 1 (Fig· 1) liegt und verschiebt sich (in Pfeilrichtung) in einer Vakuumkammer 2 der Elektronenstrahlschweißanlage· Es wird mit einem durch eine eine Katodenbaugruppe 51 eine Steuerelektrode 6 und eine Anode 7 enthaltende Schweißelektronenkanone 4 formierte Schweiß-Elektronenbündel 3 geschweißt.
Die Elektronenkanone 4 ist auch mit einem Fokuseier- und einem Ablenksystem 8 bzw· 9 versehen·
Die Einrichtung zur Stabilisierung des Brennfleckdurchmessers auf dem Werkstück 1 weist einen Geber 10 für die Elek-
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tronenmenge, einen Umwandler 11 von Wechselstrom bzw·-spannung in Gleichstrom bzw. -spannung auf, dessen Ausgang an eine Vergleichsschaltung 12 angeschlossen ist, die gleichfalls mit ei nem Strom- bzw· Spannungseinsteller 13 gekoppelt ist, bei dem der Strom- bzw· Spannungswert dem Wert des zu stabilisierenden Brennfleckdurchmessers proportional ist· Als Einsteller 13 kommt eine regelbare Gleichspannungsquelle in Frage· In die Stabilisierungseinrichtung geht auch ein Verstärker 14 für das Abweichungssignal der Vergleichsschaltung 12 ein, der an das Fokuesiersystem 8 angeschlossen ist·
Der Geber 10 für die Elektronenmenge ist in der Vakuumkammer 2 unbeweglich angeordnet und dessen Stromanschluß 15 aus der Kammer 2 über eine elektrisch isolierende Dichtungsbuchse 16 herausgeführt· Im Kreis des Stromanschlusses liegt ein Widerstand 17, der elektrisch mit den Wänden der Kammer 2 verbunden (geerdet) ist.
Als Geber 10 für die Elektronenmenge wird ein Paraday- -Schlitz-Elektronenauffänger eingesetzt· Der Schlitz dieses Auffängers wird senkrecht zu der Richtung angeordnet, in der das Elektronenbündel 3 unter Einwirkung des Ablenksystems 9 abgelenkt wird·
Anstatt des Faraday-Auffängers kann als Geber eine Sonde zur Anwendung kommen, die eine dünnen, mit eine» Kühlsystem versehenen Draht aus einem hochschmelzenden Werkstoff, bei-
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spielsweise aus Wolfram, darstellt· Beim Auftraffen des Elektronenstroms des Elektronenbündels 3 entsteht im Stromkreis Geber-Widerstand-Erde ein elektrischer Strom, der zeitlich entsprechend (proportional) der Zeit der Wechselwirkung zwischen den Elektronen des Bündels 3 und dem Geber 10 fließt· Wird das Elektronenbündel derart abgelenkt, daß es den Schlitz des Faraday-Auffängers oder den dünnen Draht senkrecht zu deren' Längsachse schneidet, so ist offensichtlich die Zeit der Wechselwirkung von Elektronen und Geber und folglich auch das Ausgangssignal des letzteren proportional dem Durchmesser des Elektronenbündels·
Zur Ablenkung des Elektronenbündels 3 auf den Geber 10 ist in der Einrichtung ein an das Ablenksystem 9 angeschlossener Generator 18 für linear ansteigende Spannungsimpulse vorgesehen. Als Generator 19 kommt ein Sägezahngenerator 19 in Frage. Da bei der Ablenkung das Elektronenbündel 3 aus der Zone der Schweif naht herausgeführt wird, muß verhindert werden, daß sich eine derartige Ablenkung auf die Nahtqualität auswirkt. Festgestellt 1st, daß die Naht qua lit ät und die Meßgenauigkeit hoch genug bei der Ablenkdauer von 5 bis 100 mksec und bein Impuls-Pause-Verhältnis von ca.1J60 bis ca· 1:100 sind·
In Abhängigkeit von den Schweiß bedingungen und der Leistung der Schweißanlage kann das Impuls-Pause-Verhältnis selbstverständlich, und zwar sehr wesentlich über die genannten Grenzen hinausgehen.
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Der Umwandler 11 stellt eine elektronische Schaltung dar, die ein der Impulsdauer im Stromkreis Geber-Widerstand und folglich dem Brennfleckdurchmesser proportionales Signal formiert. Der Umwandler 11 kann derart ausgeführt -werden, daß an seinem Ausgang ein Gleich- bzw. Wechselstrom- oder -spannungssignal geformt wird. Am zweckmäßigsten ist es, zur nachfolgenden Verarbeitung ein Gleichstromsignal zu verwenden· Es ist auch möglich, einen Umwandler auszunutzen, der das Ausgangssignal in Gestalt von Impulsen in analoger oder digitaler Form erarbeitet.
An den Umwandler 11 kann, falls nötig, wie dies aus Fig. ersichtlich ist, ein Anzeigegerät 19 für dessen Ausgangssignal angeschlossen werden, als Anzeigegerät kommt ©in beliebiges Strom-(Spannungs) -Zeiger- oder Digitalmeßgerät in frage· Zweckmäßig ist, das letztere in linearen Einheiten %u eichen, was es erlaubt» den Brenhfleckdurchmesser nach der Eichung der Einrichtung zu ermitteln.
Betrachten wir die Wirkungsweise der Einrichtung zur Messung und Stabilisierung des Brennfleckdurchmessers auf einem Werkstück, aus der das Wesen des erfindungsgemäßen Verfahrens klar wird·
Das Schweißstück 1 wird in der Vakuumkammer 2 aufgestellt, und es wird die Elektronenkanone 4 eingeschaltet. Durch Aufoder Abwärtsbewegung des Werkstücks 1 oder durch Änderung der Fokussierung beim Fokussiersystem 8 wird die vorgegebene Größe
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des Brennfleckdurchmessers eingestellt. Im Einsteller 13 wird ein Strom(Spannungs)wert eingestellt, der dem Wert des zu stabilisierenden Durchmessers entspricht. Der Strom- bzw. Spannungswert des Einstellers 13 wird durch die vorherige Schweißung von Hustern bestimmt. Danach ist die Anlage zum Schweißen des Werkstücks bereit· Es wird die Elektronenkanone 4 eingeschaltet und mit der Schweißung begonnen. Gleichzeitig damit wird der Generator 18 eingeschaltet, und am Ablenksystem 9 treffen Sägezahnimpulse A (Fig. 2) ein, die eine periodische lineare Verschiebung des Elektronenbündels 3 in die Stellung 3 bewirken. In dem Maße, wie sich das Elektronenbündel 3 bei der Ablenkung bewegt, schneidet es den Schlitz des Gebers 10. Hierbei treten am Widerstand 17 Strom(Spannungs)impulse auf, die durch Kurven B (Fig· 3) angedeutet sind· Die Impulsform entspricht der Elektronenverteilung im Bündel 3· Was aber die Impulsdauer auf ei nem bestimmten Niveau (Linie a-b) anbetrifft, so ist sie dem Brennfleckdurchmesser bei einem Festwert der Bewegungsgeschwindigkeit des Strahls und der geometrischen Abmessungen des Schlitzes des Gebers 10 proportional. Im Umwandler 11 werden die Impulse B in für eine nachfolgende Verarbeitung geeignete Rechteckimpulse C der Spannung U- und anschließend in eine Gleichspannung U2 (Fig· 5) umgewandelt·
Mit dem Anzeigegerät 19 wird die Gleichspannung am Ausgang des Umwandlers 11 gemessen. Die Anzeigen des Anzeigegeräts können auch bei der Einstellung der Anlage auf den vorgegebenen Brennfleckdurchmesser verwertet werden«
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Die Gleichspannung' (U2) wird vom Ausgang des Umwandlers auf die Vergleichsschaltung 12 geliefert, wo sie mit der Spannung des Einstellers 13 verglichen wird· Das am Ausgang der Schaltung 12 entstehende Abweichungssignal gelangt nach einer Verstärkung durch den Verstärker 14 auf das Fokussiersystem 8, wodurch eine Messung der Fokussierung des Bündels erfolgt, d.h. sich die Lage der Brennebene des Elektronenbündels ändert· Bei den nachfolgenden Ablenkungen des Bündels 3 werden der Meßvorgang und die Änderung der Fokussierung so lange fortgesetzt, bis das Abweichungssignal am Ausgang der Vergleichsschaltung 12 abklingt« Das Abweichungssignal klingt beim Erreichen des vorgegebenen Brennfleckdurchmessers ab·
Vorstehend wurde eine Einrichtung betrachtet, bei deren Ausnutzung zur Messung und Stabilisierung des Brennfleckdurchmessers auf einem Werkstück in der Schweißebene das Elektronenbündel periodisch aus der Zone der Schweißnaht herausgeführt wird. Hierbei wird zur Verringerung der durch die genannte Ablenkung des Bündels hervorgerufenen Leistungsverluste jje laufendes Meter diese Ablenkung selten und nur für kurze Zeit vorgenommen, was die Meßgenauigkeit herabsetzt, die Notwendigkeit hervorruft, von einer verhältnismäßig komplizierten Schaltung im Umwandler Gebrauch zu machen·
Fig. 6 zeigyd; eine andere Ausführungsvariante der Einrichtung zur Messung und Stabilisierung des Brennfleckdurchmessers, deren Arbeitsweise analog der oben beschriebenen ist, nur daß
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dies· Einrichtung ee gestattet * den Durchmesser des Elektronenbünde Ie au messen und zu stabilisieren, ohne daß das. Elektronenbündel au· der Zone der Sehweißnaht herausgeführt wird, ' *aa es gestattet» die aufgezählten Mangel zu beseitigen.
Bei die«er Einrichtung ist der Generator 18 an zwei Ab« lenksysteae 9 und 9'angeschaltet, die hintereinander längs der Ausbreit ungeachtj« des ßehureiß-llektronenbündels angeordnet sind und verschiedene optische Kräfte aufweisen« Die beiden Ablenksysteme sind an den Ausgang des 3ägeeahnßenerators 18 in Gegen- phaee miteinander gusehaltet· Der Geber 10 für die Elektronen-■enge liegt swieeiien den Ablenksystemen 9 und 9*. Die übrigen Bauelemente der Einrichtung sind analog; den in Fig· 1 gezeigten aufgebaut· nachdem dafi Elektronenbündel das erste Ablenksystem 9 passiert hat» wird es bei eingeschaltetem Generator 18 abgelenkt und gelangt auf den Geber 10· Hierbei wird der Brennfleckdurchaesser, wie oben beschrieben» kontrolliert· Unter Einwirkung des zweiten Ablenksystems 9* wird das Elektronenbündel erneut Abgelenkt und trifft auf denselben Funkt der schweißnaht wie auch beim Ausbleiben der Signale do3 Generators 18 auf·
Die Anwendung des erfindungsgeinä^en Verfahrens gestattet es» auf eine Sichtkontrolle des Brorinflcclidurclmicssors auf dem Werkstück beim Schweißen durch eine Bedienung&percon zu verzichten« die Sch«eißrahtqualität bei gleichzeitiger Verbesserung deren Keprodusierbarkeit von Schweißung zu r>chv9eißung üu erholt en· Gleichseitig \*ird die Arbeit des Schweißers erleichtert,
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BAD ORIGINAL
weil die Beobachtung einer hell leuchtenden Schweiß&one die Augen recht schnell ermüde^·
Wesentlich ist auch die Ermöglichung einer Verminderung des Umfanges von Betriebsversuchen zur Auswahl von Schweißbedingungen und die Möglichkeit« bei bestimmten Konfigurationen des Werkstücks solche überhaupt aufzugeben.
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Claims (1)

  1. Pi1TBHIiNSPBUCEE
    FMeß- und Stabilisierungsverfahren für den Brennfleckdurchmesser auf einem Werkstück bei einer Elektronenstrahlschweißanlage durch Änderung der Lage der Brennebene des Schweiß-Elektronenbündels der Elektronenkanone, dadurch gekennzeichnet , daß das Schweiß-Elektronenbündel unmittelbar beim Schweißen durch einen linear ansteigenden Impuls auf einen der Auf treff dauer der Elektronen proportionale Impulse erzeugenden Geber für die Elektronenmenge periodisch in der Weise abgelenkt wird, daß in dem Maße, wie sich dieses Bündel bei der Ablenkung bewegt, die Elektronen von mindestens einer Hälfte seines Querschnitts auf den Geber auf treff en,
    dessen Ausgangs impulsdauer · proportional dem
    Durchmesser des Elektronenbündels ist, der Ausgangsimpuls des Gebers registriert und bei dessen Änderung in Bezug auf den Vorgabewert die Lage der. Brennebene des Elektronenbündels der Kanone geändert wird·
    2· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß als linear ansteigende Impulse Sägesahnimpulse verwendet werden·
    3« Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Impuls-Pause-Verhältnis der linear ansteigenden Impulse von ca* 1:60 bis ca« 1:100 und deren Bauer von 5 bis 100 mksec ausmacht·
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    •Λ · ■ ■
    4- . Automatisch· Einrichtung zur Stabilisierung des Brennfleckdurchmessers "bei einer Elektronenschwelßanlage, die eine Elektronenstrahlkanone mit einem Fokussier- und Ablenksystem für deren Elektronenbündel enthält, g e k β η η -
    zeichnete! u rch einen an das Ablenksystem (9) der Elektronenstrahlkanone (4) zur periodischen Ablenkung des Elektronenbündels angeschlossenen Sägezahngenerator (18) und einen im Wege des abgelenkten Bündels (3) aufgestellten Geber (10) für die Elektronenmenge, der der vom Strahldurchmesser abhängigen Auf t reff dauer der Elektronen des genannten Bündels proportionale elektrische Impulse erzeugt und mit seinem Ausgang samt dem Einsteller (13) für ein dem zu stabilisierenden Strahldurchmesser proportionales Bezugssignal an eine Vergleichsschaltung (12) angeschlossen ist, deren Ausgang mit dem Fokussiersystem (8) der Elektronenstrahlkanone gekoppelt ist und die ein Signal zur Änderung der Fokussierung in Abhängigkeit vom Abweichungssignal an deren Ausgang erzeugt.
    5· Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwei mit einem Abstand in Ausbrei -tungsrichtung des Schweiß-Elektronenbünde Is (3) hintereinander angeordnete und an einen Sägezahngenerator (18) in Gegenphase geschaltete Ablenksysteme aufweist, während der Geber im Weg« des abgelenkten Bündele im Zwischenraum der Ablenksysteme aufgestellt ist, wodurch die Messung und die Stabilisierung des
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    Brennfleckdurchmessers ohne Entfernung des Schweiß-Elektronenbündels aus der Schweißζone zustande kommen·
    6· Einrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet , daß zwischen dem Ausgang des Gebers (10) und der Vergleichsschaltung ein Umwandler (11) von Impulssignalen in Gleichstrom- bzw. Gleichspannungssignale geschaltet ist, während der Einsteller (13) Gleichstrom- bzw· Gleichspannungseignal· erarbeitet.
    7· Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn zeichnet , daß als Sinsteller (13) eine regelbare GleicE spannungs- bzw· Gleichstromquelle dient.
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    Leerseite
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4142144A1 (de) * 1991-12-20 1993-06-24 Messer Griesheim Gmbh Verfahren zum erfassen von elektronenstrahlmaschinen-zustaenden
DE4142145A1 (de) * 1991-12-20 1993-06-24 Messer Griesheim Gmbh Sensoranordnung fuer elektronenstrahlmaschinen

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DE4142145A1 (de) * 1991-12-20 1993-06-24 Messer Griesheim Gmbh Sensoranordnung fuer elektronenstrahlmaschinen

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