25.08.2022
Technologien
Mit dem Elektronenstrahl erforschen, was die Welt im Innersten zusammenhält – die Weltmaschine am CERN
Steigerwald Strahltechnik (SST) ist ein weltweit tätiges mittelständisches Unternehmen und gehört zu den führenden Entwicklern und Herstellern von Elektronenstrahlmaschinen zum Schweißen, Bohren und Oberflächenbehandeln. Zu den Kunden gehören namhafte Unternehmen aus der Automobilbranche, der Luft- und Raumfahrtindustrie, dem Maschinenbau und der Elektrotechnik. Auf der ganzen Welt profitieren diese Unterneh-men vom langjährigen Know-how des EB-Spezialisten – denn nicht zuletzt war es der Physiker und Firmengründer Dr. Karl-Heinz-Steigerwald, der 1952 die weltweit erste Elektronenstrahlmaschine baute und seit dem als Erfinder der Elektronenstrahltechnik in der Materialbearbeitung gilt.
Seit Jahren pflegt Steigerwald Strahltechnik enge partnerschaftliche Zusammenarbeiten mit zahlreichen Universitäten und Forschungseinrichtungen, wie z.B. dem FZ Jülich oder dem Institut für Schweiß- und Fügetechnik (ISF) an der RWTH Aachen. Gemeinsam werden neue Verfahren und Anwendungsmöglichkeiten der EB-Technologie erforscht, um diese dann bis zur Marktreife weiterzuentwickeln. Die Elektronenstrahl-Spezialisten bei SST sind besonders stolz auf die langjährige strategische Partnerschaft mit der Europäischen Organisation für Kernforschung, CERN – das größte Zentrum für physikalische Grundlagenforschung der Welt.
Untersucht werden hier „die Bausteine der Welt“ und ihre Wechselwirkungen, also den Aufbau der Materie bis in das Innere von Atomen hinein. Das geschieht u.a. mit dem leistungsstärksten Teilchenbeschleuniger der Welt, dem Large Hadron Collider (LHC) – der sogenannten „Weltmaschine“. Für den Bau von Teilchenbeschleunigern werden Hohlraumresonatoren (Kavitäten) benötigt. Diese bestehen aus Niob oder Kupfer. Für das Fügen von Kavitäten sind neben höchster Präzision ganz besondere Anforderungen an die Schweißnähte gestellt, die nur durch das Elektronenstrahlschweißen sichergestellt werden können. Gemeinsam mit den Spezialisten am CERN entwickelte SST für diese Anwendung ein spezielles Verfahren, dass auf einer Elektronenstrahl-Kammermaschine des Typs „EBOCAM“ so perfektioniert werden konnte, dass die Kavitäten für die Linearbeschleuniger unter Nutzung des SST 90°-Ablenkers „EBOBend“ von innen geschweißt werden können. Dadurch wird erreicht, dass die innere Oberfläche der Kavität keinerlei Unebenheiten aufweist.
Die Herausforderung bestand darin, dass die ca. 1.200 Millimeter langen Cavity-Elemente nur einen Innendurchmesser von ca. 80 Millimeter haben. Das SST „EBOBend“-System taucht in die jeweiligen Abschnitte der Kavitäten ein und ein spezielles Spulensystem lenkt den hocheffizienten Elektronen-strahl um 90° ab. Dadurch werden die Fügestellen von der Innenseite verschweißt, was eine um ein Vielfaches höhere Qualität gewährleistet, als mit einer Schweißung von außen.
Mehrere universelle Elektronenstrahlmaschinen von Steigerwald Strahltechnik und dem Schwesterunternehmen PTR Strahltechnik sind dafür am CERN im Einsatz.
Weiter Informationen erhalten sie unter www.sst-ebeam.com
(Quelle: Presseinformation der Steigerwald Strahltechnik GmbH)
Schlagworte
AutomobilindustrieElektronenstrahlElektronenstrahlbohrenElektronenstrahlschweißenLuftfahrtOberflächenbehandlungRaumfahrttechnikStrahltechnologien
