Diese Schweißmethode ist aus den Labors noch nicht hervorgegangen. Es wird von Forschungsteams im In- und Ausland untersucht. Wie ausländische Fachzeitschriften schreiben, geben die bereits jetzt erzielten Ergebnisse Anlass, viel von der Verwendung des explosiven Schweißens zu erwarten.
Diese Methode basiert auf der einfachen Tatsache, dass zwei Metallteile, die durch eine enorme Kraft sofort zusammengedrückt werden, fest miteinander verbunden sind - so dass Sie sie später nicht mehr zerreißen können. Explosives Schweißen funktioniert am besten im Vakuum. In diesem Fall muss die Explosion den Pufferluftspalt zwischen den zu schweißenden Teilen nicht überwinden.
Beim Schweißen einer Struktur an zukünftigen Orbital- und Interplanetarstationen oder Metallstrukturen auf dem Mond muss die Luft nicht entfernt werden - sie ist nicht vorhanden. Unter terrestrischen Bedingungen müssen die Teile jedoch in eine Vakuumkammer gegeben werden. Dies hat auch den zusätzlichen Vorteil, dass die Kammerwände den Schweißer schützen und das Geräusch der Explosion nicht lauter ist als das Geräusch der Schläge eines pneumatischen Niethammers. Um eine zu große Kammer für lange Teile nicht zu bauen, wird sie beweglich gemacht und bedeckt direkt die Schweißzone. Die offenen Enden sind mit Gummischildern oder abgedeckt. Verpackungsmaterial, zumal das Vakuum nicht besonders tief benötigt wird - ca. 1 Millimeter Quecksilber. Im Freien wurden jedoch bereits gute Nähte ohne Vakuum erhalten.
Sie müssen zwei flache Bleche explosionsartig schweißen. In der Praxis wird es so gemacht. Das untere Blech wird auf eine schwere Ambossplatte gelegt, um eine Verformung während des Schweißens zu verhindern, und dünne Schaumstoffstützen werden zwischen die Bleche gelegt, so dass der Winkel zwischen den zu schweißenden Oberflächen 2 bis 4 Grad beträgt. Wenn dieser Winkel nicht eingehalten wird, funktioniert das Schweißen möglicherweise nicht. Der Sprengstoff wird in einer gleichmäßigen Schicht auf der oberen Folie verteilt, wobei ein gleich dickes Stück Gummi darunter gelegt wird. In diesem Fall wird der Explosionsdruck gleichmäßiger übertragen und die Bleche reißen nicht. Auf den Amboss kann man verzichten. In diesem Fall wird nur der zweite Teil des Sprengstoffs benötigt, der andererseits den Explosionsdruck ausgleichen würde.
Damit sind die Vorbereitungen abgeschlossen. Blätter, Gestelle, Sprengstoff - alles ist vorhanden. Auswirkungen auf die Kapsel. Explosion! Ein winziger Bruchteil einer Sekunde - und die Details sind zu einem Ganzen geworden. Wie kann man den Schweißprozess verfolgen und steuern, wenn er mit kosmischer Geschwindigkeit einhergeht? Im wörtlichen Sinne des kosmischen Sinnes: Heiße Gase laufen mehrere Kilometer pro Sekunde. Die Hochgeschwindigkeits-Röntgenfotografie half dabei, die mysteriöse Mechanik einer sofortigen Explosion auszuspionieren und in eine undurchsichtige Vakuumkammer zu schauen.
Wenn wir den gefilmten Film in einen gewöhnlichen Filmprojektor legen, werden wir sehen, dass, nachdem die Stahlbleche ihre Kanten berührt haben, eine elastische Stoßwelle mit einer Geschwindigkeit von 5.000 Metern pro Sekunde entlang ihrer inneren Oberfläche lief. Der Kontaktpunkt der Laken raste nach der Welle und nähte die Laken wie ein Schieber des Reißverschlusses fest. Jetzt ist es leicht zu verstehen, warum ein Winkel von 2-4 Grad benötigt wurde. Wenn der Winkel zwischen den Blechen kleiner ist, überholt der Kontaktpunkt den Schall: Die für die Haftung erforderliche wellenförmige Oberfläche hat keine Zeit zur Bildung und die Bleche bleiben glatt - sie schweißen nicht. Wenn der Winkel zu groß ist, bewegen sich die Bleche, ihre Form wird verzerrt und das Schweißen schlägt erneut fehl.
Untersuchungen haben gezeigt, dass Welligkeit eine mechanische Verbindung von enormer Festigkeit bietet. In jedem Fall versagt bei Schertests das Grundmetall immer vor der Schweißung. Die Wellenhöhe beträgt ungefähr 12 Mikrometer.
Das explosive Schweißen trägt dazu bei, die Anzahl der für Schweißer unangenehmen „nicht schweißbaren“ Kombinationen wie Kupfer und Gold, Silber und Stahl, Stahl und Nickel, Molybdän, Niob und Titan erheblich zu reduzieren.
Im Allgemeinen ist das Verfahren des Kaltschweißens von Blechen aus unterschiedlichen Materialien unter Druck bereits bekannt. Es wurde zum Beispiel von den sowjetischen Erfindern G. Orlovsky und L. Adrianov vorgeschlagen. Dieses Verfahren erforderte jedoch eine sorgfältige Oberflächenvorbehandlung und sperrige, teure Pressen. Und beim Schweißen mit einer Explosion entstehen kolossale Drücke - bis zu 70.000 Atmosphären! - praktisch ohne Ausrüstung. Und dies ist natürlich äußerst praktisch, wenn auf dem Feld große Tanks, schlecht begradigte Bleche und schwere Elemente von Eisenbahnbrücken gekocht werden müssen.
Gleichzeitig ist die Explosion in der Lage, filigrane Schmuckstücke und sogar Arbeiten auszuführen, die für den erfahrensten Juwelier unzugänglich sind.
... Für ein elektronisches Gerät wurde ein Teil benötigt, das aus 1.300 hexagonalen Kupferzellen mit einer Wandstärke von 50 Mikrometern und einer Lochgröße von ca. 0,7 Millimetern bestand. Echte Waben, nur viel empfindlicher. Die Technologen warfen verzweifelt die Hände hoch: Keine der bekannten Möglichkeiten, einen Teil zu machen, war unmöglich.
Dann schnitten die Schweißer 1.300 Stücke großen Aluminiumdraht, bedeckten sie elektrolytisch mit dem dünnsten Kupferfilm und drückten das gesamte Bündel in ein dickwandiges Kupferrohr. Nachdem diese Röhre mit einem Sprengstoffstreifen umwickelt worden war, wurde eine Explosion durchgeführt. Dann wurde die Aluminiumfüllung mit einem speziellen chemischen Reagenz entfernt. Das Ergebnis sind genau 1.300 perfekte sechseckige Zellen, die sorgfältig zusammengeschweißt wurden. Und all diese fantastische Arbeit dauerte nur eine Hunderttausendstelsekunde!
Das explosive Schweißen wurde gerade geboren. Das Wesen der zugrunde liegenden physikalischen Prozesse ist noch nicht klar, und verlässliche Zahlen und Empfehlungen sind noch nicht in technischen Nachschlagewerken enthalten. Die Vorzüge des neuen technologischen Prozesses sind jedoch unbestreitbar, und die Perspektiven für erfinderisches Denken sind sehr verlockend.
N. Ivanov, A. Livanov, V. Fedchenko
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