Elektromagnetisk pulssvejsning uden varme
Aluminium og specialstål spiller en stadig stærkere rolle i bilindustriens bestræbelser på at bygge stadig lettere og mere kollisionssikre personbiler.
Hidtil har man i størst muligt omfang undgået sammensvejsning af pladekomponenter af aluminium og stål eller kobber med aluminium. Men firmaet PST products GmbH i Tyskland har nu gennem videreudvikling af elektromagnetisk pulsteknologi (EMPT) åbnet mulighed for en ny og effektiv svejsesammenføjning af sådanne materialer uden de velkendte termiske påvirkninger, materialekrympninger og svækkede overgangszoner.
Svejsemetoden
Princippet i elektromagnetisk pulssvejsning er som følger: Man danner i en spole med et pulserende elektromagnetisk felt en induceret hvirvelstrøm i en af de to plader, der skal sammenføjes (den såkaldte flyer, se den skematiske skitses to trin). Disse hvirvelstrømme forløber i modsat retning af den strøm der går gennem spolen. Modsat rettede elektriske strømme frastøder hinanden og forårsager at en del af den strømpåvirkede flyer - der i øvrigt er adskilt fra den passive underliggende plade med 1 til 2 mm - bliver lokalt deformeret og eksplosivt presset mod pladen den skal sammenføjes med. Hastigheden i denne deformation er opgivet til 200 meter pr. sekund.
Ved kontakten mellem de to plader bliver begge overflader i mikrometerdybde stærkt deformeret, hvilket bryder pladernes oxydlag, der som pulver presses væk sammen med luftstrømmen mellem pladerne. Dermed er de to overflader, kortvarigt er under ekstrem højt kontakttryk, åbne for et elektronbytte, der udmønter sig i en metallisk binding mellem de to pladeemner.
Svejseprocessen varer kun få mikrosekunder, og materialeomformningen koncentreres på grund af almindelig massetræghed til det område, som spolen har påvirket. Her opstår der først en central materialeflydning, der efterfølgende breder sig horisontalt til begge sider og giver den metalliske sammenføjning et solidt fæste med en svejsesømbredde på cirka 5 mm.
Svejsemetoden skaber ikke meget varme i metalpladerne, hvorfor den inviterer til dels at sammensvejse forskellige metaller som stål og aluminium, og dels til at sammensvejse materialer af meget forskellig tykkelse.
Ifølge kildematerialet får svejsningerne samme styrke som det svageste af de to sammensvejsede materialer og med hensyn til svejselængde kan den varieres fra 50 til 1000 mm i pladetykkelser fra foliepladetykkelse til 2,5 mm.emme
Kilde: Blech 03/2011
