Neues Merkblatt DVS 3207 „Kathoden für das Elektronenstrahlschweißen”

Neues Merkblatt DVS 3207 „Kathoden für das Elektronenstrahlschweißen”

Mit Ausgabedatum November 2023 ist das neue Merkblatt DVS 3207 „Empfehlungen zur Handhabung von Kathoden für das Elektronenstrahlschweißen“ erschienen.

Der Elektronenstrahl kann als ein verschleißfreies und robustes Werkzeug betrachtet werden. Die verfahrensspezifischen Eigenschaften des Elektronenstrahlschweißens (EBW), wie die relexionsfreie hohe Energieumsetzung in alle elektrisch  leitfähigen Werkstoffe, die trägheitslose Strahlablenkung und auch das Schweißen im Vakuum, prädestinieren das Verfahren für anspruchsvolle Fügeaufgaben.Das  Elektronenstrahlschweißen – wie auch andere Verfahren der Materialbearbeitung mit dem Elektronenstrahl – werden seit Jahrzehnten, sowohl in der Sondereinzelfertigung als auch in der Massenfertigung, in erheblicher Anwendungsbreite und mit großem Erfolg weltweit industriell genutzt.  Die Anwendungsvoraussetzungen sind gut bekannt und bewährt, sodass bei Einhaltung der Vorgaben keine verfahrensspezifischen Probleme auftreten.

In speziellen Anwendungsfällen aber können bereits geringfügige Änderungen der Strahlcharakteristik zu Abweichungen des Schweißergebnisses von den Sollvorgaben führen. Für diese Fälle ist es sinnvoll, die Eigenschaften und das Verhalten der Strahlquelle im Detail zu betrachten. Die Kathode, an der durch Glühemission Elektronen freigesetzt werden, hat einen maßgeblichen Einfluss auf die Strahlqualität und ist gleichzeitig das wesentliche Verschleißteil in einer Elektronenstrahlmaschine. Grundsätzlich können unterschiedliche Bauarten von Kathoden zum Einsatz kommen. Dies sind im Wesentlichen Block-, Bolzen- Haarnadel- und Bandkathoden. Bei Elektronenstrahlschweißmaschinen wird überwiegend die Bandkathode überwiegend eingesetzt, weshalb sich dieses Merkblatt auf diesen Kathodentyp konzentriert. Mit dem vorliegenden Merkblatt sollen dem Anwender die Zusammenhänge erklärt und Empfehlungen gegeben werden, um für besonders kritische Anwendungen eine gleichbleibende Strahlqualität nach Kathodenwechsel oder im Betrieb einer Kathode zu ermöglichen.

Inhaltsverzeichnis (Auszug):

• Vorwort
• Anwendungsbereich
• Kathodenverschleiß
  • Verschleißbedingte Einflüsse der Kathode auf das Schweißergebnis
  • Thermisch bedingte Einflüsse der Kathode auf die Strahleigenschaften
    • Mechanisch bedingte Einflüsse der Kathode auf die Strahleigenschaften
• Empfehlungen für die Handhabung der Kathoden zur Gewährleistung gleichbleibender Strahlqualität
  • Einbau von Kathoden
  • Inbetriebnahme von Kathoden
  • Umgang mit betriebsbedingtem Kathodenverschleiß
  • Strahloszillation zur Kompensation von Kathodenveränderung

Das neue Merkblatt DVS 3207 „Empfehlungen zur Handhabung von Kathoden für das Elektronenstrahlschweißen“ ist als PDF-Datei im DVS-Regelwerksportal erhältlich. DVS-Mitglieder können das Regelwerk kostenfrei herunterladen:

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