Technologien
Abteilungsleiter Frank Riedel (Bildmitte) und Frank Schüßler, Geschäftsführer von Steigerwald Strahltechnik, begut-achten eine Bipolarplatte an einer Elektronenstrahl-Schweißanlage am Fraunhofer IWU. - Bild: Fraunhofer IWU, Quelle: FreiePresse, Chemnitzer Verlag und Druck GmbH & Co. KG
04.07.2024

High-Tech Schweißtechnik für die Zukunft

High-Tech Schweißtechnik für die Zukunft: Steigerwalds innovative Lösung für das Fraunhofer IWU

Die Steigerwald Strahltechnik GmbH mit Sitz in Maisach, Deutschland, ist der weltweit führende Spezialmaschinenhersteller von Elektronenstrahlanlagen. Die Einsatzbereiche der auf die Kunden zugeschnittenen Anlagen sind das Schweißen, das Bohren, die Oberflächenbehandlung (z.B. Härten) und die Additive Fertigung. Das renommierte Unternehmen entwickelt in enger Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik (IWU) eine spezialisierte Anlage, die die Herstellung von Bipolarplatten revolutioniert. Diese speziellen Platten sind ein wesentlicher Bestandteil von Elektrolyseuren, die zur Erzeugung von Wasserstoff durch Elektrolyse verwendet werden. Wasserstoff ist ein zentrales Element für die Energiewende und spielt eine entscheidende Rolle in der Entwicklung nachhaltiger und umweltfreundlicher Technologien.

Vorteile des Elektronenstrahlschweißens vs. Laserstrahlscannerschweißen

Das Elektronenstrahlschweißen bietet gegenüber dem herkömmlichen Laserstrahlscannerschweißen zahlreiche Vorteile, die sowohl die Effizienz als auch die Qualität der Schweißverbindungen erheblich verbessern. Während beim Laserstrahlschweißen gebündeltes Licht durch einen Spiegel entlang der Fügestellen geführt wird, nutzen die Forscher des IWU beim Elektronenstrahlschweißen negativ geladene Teilchen, die mit nahezu zwei Dritteln der Lichtgeschwindigkeit auf die Werkstücke treffen. Diese Methode erfordert keine träge Lenkungsmechanik, wodurch der Elektronenstrahl quasi verzögerungsfrei geführt werden kann und die Schweißgeschwindigkeit signifikant erhöht wird.

Ein weiterer wesentlicher Vorzug ist die Flexibilität des Elektronenstrahlschweißens. Dank der EBO Jump Technik, der schnellen Ablenkung des Strahls, können mehrere Prozesszonen gleichzeitig bearbeitet werden, was bei herkömmlichen Schweißverfahren in dieser Art nicht möglich ist. Diese Mehrbadtechnik erlaubt es z. B., Vor- und Nachwärmprozesse nahezu gleichzeitig durchzuführen, was die Gesamteffizienz des Verfahrens weiter steigert.

Abteilungsleiter Frank Riedel (Bildmitte) und Frank Schüßler, Geschäftsführer von Steigerwald Strahltechnik, begut-achten eine Bipolarplatte an einer Elektronenstrahl-Schweißanlage am Fraunhofer IWU. - ©  Bild: Fraunhofer IWU, Quelle: FreiePresse, Chemnitzer Verlag und Druck GmbH & Co. KG
Abteilungsleiter Frank Riedel (Bildmitte) und Frank Schüßler, Geschäftsführer von Steigerwald Strahltechnik, begut-achten eine Bipolarplatte an einer Elektronenstrahl-Schweißanlage am Fraunhofer IWU. © Bild: Fraunhofer IWU, Quelle: FreiePresse, Chemnitzer Verlag und Druck GmbH & Co. KG
Höchste Qualität durch Vakuumbedingungen

Das Elektronenstrahlschweißen findet unter Vakuumbedingungen statt, was konstante und störungsfreie Bedingungen gewährleistet. Dies ist besonders wichtig, da selbst kleinste Unregelmäßigkeiten in der Schweißnaht zu Undichtigkeiten führen können. Durch das Arbeiten im Vakuum werden äußere Einflussfaktoren wie Luftdruck- oder Luftfeuchtigkeitsschwankungen ausgeschlossen, was die höchstmögliche Schweißnahtqualität garantiert. Projektleiter Patrick Urbanek betont: „Mit der Vakuumtechnik können wir äußere Einflussfaktoren ausschließen und die aus heutiger Sicht höchstmögliche Schweißnahtqualität erzielen.“

Bedeutung für die Wasserstofftechnik und Nachhaltigkeit

Die neue Elektronenstrahlanlage von Steigerwald ist ein wichtiger Schritt in Richtung einer nachhaltigen Zukunft. Wasserstoff gilt als Schlüsseltechnologie für die Energiewende, da er eine saubere und effiziente Alternative zu fossilen Brennstoffen darstellt. Durch die Verbesserung der Herstellungsverfahren von Elektrolyseuren können die Produktionskosten gesenkt und die Effizienz gesteigert werden, was die Verbreitung von Wasserstofftechnologien fördert.

Das Chemnitzer Forscherteam des Fraunhofer IWU konzentriert sich im Jahr 2024 auf die Weiterentwicklung dieser Technologie, um deren Reife für die Kleinserienfertigung bis 2025 zu erreichen. Die neue Anlage ist ein integraler Bestandteil der Referenzfabrik.H2, die auf den Forschungs- und Entwicklungsprojekten des Fraunhofer IWU und weiterer Fraunhofer-Institute basiert. Ziel ist es, die Grundlagen für die industrielle Massenproduktion von Elektrolyseuren und Brennstoffzellen zu schaffen, um eine nachhaltige und umweltfreundliche Energieversorgung zu gewährleisten.

Steigerwald Strahltechnik leistet mit dieser innovativen Lösung einen bedeutenden Beitrag zur Entwicklung fortschrittlicher und umweltfreundlicher Technologien und unterstützt die Vision einer nachhaltigen Zukunft.

(Quelle: Presseinformation der Steigerwald Strahltechnik GmbH)

Schlagworte

BipolarplattenElektrolyseureElektronenstrahlschweißenLaserstrahlschweißenSchweißtechnikWasserstofftechnologien

Verwandte Artikel

27.11.2025

Fachtagung Oberbauschweißtechnik

Mit den zweijährlich stattfindenden Fachtagungen Oberbauschweißtechnik bietet die SLV Hannover gemeinsam mit der PlusPol Akademie und dem VDEI eine zentrale Plattform für...

Ausbildung Modernisierung Oberbauschweißtechnik Qualitätssicherung Regelwerke Schienen Schweißen Schweißtechnik Verfahren
Mehr erfahren
18.11.2025

Neuer Erfahrungsaustausch zum handgeführten Laserstrahlschweißen

Das ifw Jena und der DVS laden alle Interessenten herzlich ein, an dem ersten Erfahrungsaustausch zum Thema handgeführtes Laserstrahlschweißen teilzunehmen.

Fügetechnik Handgeführtes Laserschweißen Laserstrahlschweißen Schweißen Veranstaltung
Mehr erfahren
17.11.2025

Rückblick 35. Schweißtechnische Tagung

Zwei Tage lang wurde auf der 35. Schweißtechnische Tagung in Halle diskutiert, ausprobiert und vernetzt. Die Veranstaltung war geprägt vom gemeinsamen Willen, Wissen zu t...

Arbeitssicherheit Automatisierung Forschung Innovationskraft Qualitätssicherung Schweißen Schweißtechnik Stahlbau Tagung Technologien Umweltschutz
Mehr erfahren
08.11.2025

Mehr Effizienz und Bedienerfreundlichkeit beim automatisierten Laserstrahlschweißen

Trumpf stellte auf der Blechexpo in Stuttgart die neue Generation seiner automatisierten Laserstrahlschweißmaschine TruLaser Weld 5000 vor.

Aluminium Automatisierung Edelstahl Energieeffizienz Kupfer Laserstrahlschweißen Schweißen Schweißnähte Smart Factory
Mehr erfahren
Fronius präsentiert auf der SCHWEISSEN & SCHNEIDEN 2025 in Essen innovative Schweißlösungen: die neue Fortis-Serie, den Velocity Assistant Velo und 20 Jahre CMT.
20.10.2025

Neue Schweißtechnik mit Fortis & Velo

Unter dem Motto des neu enthüllten Claims „Verbunden durch Schweißen – vereint durch Leidenschaft“ zeigte Fronius auf der SCHWEISSEN & SCHNEIDEN in Essen vielfältige High...

Automatisierung CMT Fortis Fronius Handschweißen MIG/MAG-Schweißen Roboterschweißen SCHWEISSEN & SCHNEIDEN Schweißgeräte Schweißtechnik Velo Velocity Assistant
Mehr erfahren