Elektronenstrahlschweißen an Atmosphäre

Die Dissertation beschreibt die strahltechnischen und vakuumtechnischen Voraussetzungen, die zum Betrieb einer Elektronenstrahlanlage an Atmosphäre zu beachten sind. Die Erzeugung eines Elektronenstrahl erfolgt stets im Hochvakuum, so dass ein angepasstes Druckgefälle hergestellt werden muss. Als Basis für die nachfolgenden Grundlagenutersuchungen zum Elektronenstrahlschweißen an Atmosphäre (eng!.: NonVacuum-ElectronBeamWeiding; NV-EBW) wurde ein Druckstufensystem entwickelt, das sich an industriellen Erfordernissen orientiert und den NV-EBW betrieb mit einer Beschleunigungsspannung von 150 kV ermöglicht. Die Umsetzung der Labortechnologie in die industrielle Fertigung gelang bereits während des Untersuchungszeitraumes. Industriell genutzte NV-EBW Anlagen wurden bisher mit 175 kV oder mehr betrieben. Die geringere Beschleunigungsspannung von 150 kV reduziert den Preis des NV-EBW Strahlerzeugers und kann für einen störungsfreieren Betrieb sorgen. Der Vergleich mit einer Laserstrahlanlage ähnlicher Leistung (20 kW) ergibt einen erheblich geringeren Stundensatz für das NV-EBW und unterstreicht somit die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens. Im Rahmen der Arbeit wurden die Einflussgrößen auf den NV-EBW-Prozess erstmalig eingehend und in ihrer gegenseitigen Abhängigkeit untersucht sowie neue Parameter für das NV-EBW erarbeitet. Die bisherigen Einflussmöglichkeiten auf den NV-EBW Prozess konnten deutlich erweitert und verbessert werden.