Höchste Präzision und Effizienz: das leistet die Technologie des Elektronenstrahlschweißens, in der Grundlagenforschung ebenso wie in der industriellen Fertigung. Dabei wird ein Elektronenstrahl so genau gesteuert, dass äußerst präzise Schweißnähte möglich sind. Besonders bei filigranen Bauteilen und dünnen Materialien bringt die Technik nur minimale Wärme ein und reduziert so Verformungen – eine Präzision, die für Branchen mit hohen Qualitätsanforderungen unerlässlich ist. Steigerwald Strahltechnik (SST) aus Maisach ist mit seinen innovativen Elektronenstrahlanlagen führend in diesem Bereich und entwickelt maßgeschneiderte Lösungen für anspruchsvolle Anwendungen.
EINSATZ AM CERN UND BEIM TWI IN CAMBRIDGE
Seit vielen Jahren setzt SST auf enge Kooperationen mit führenden Forschungszentren und Universitäten, darunter das Forschungszentrum Jülich und das Institut für Schweiß- und Fügetechnik an der RWTH Aachen, aber auch mit der Europäischen Organisation für Kernforschung (CERN), dem weltweit größten Zentrum für physikalische Grundlagenforschung.
Am CERN werden Hohlraumresonatoren, sogenannte Kavitäten, aus Niob und Kupfer hergestellt, die im Large Hadron Collider (LHC) für die Beschleunigung von Teilchen und damit zur Erforschung der „Bausteine der Welt“ benötigt werden. Für diese Kavitäten, deren Herstellung extrem präzise Schweißverbindungen erfordert, entwickelte SST ein spezielles Elektronenstrahlschweißverfahren. Mit einem 90°-Ablenksystem (EBO-Bend) kann die Kavität von innen nach außen geschweißt werden. So entstehen extrem glatte Oberflächen, und die Kavität kann wesentlich präziser arbeiten. Nicht nur das CERN, sondern auch das TWI in Cambridge nutzt die Technik von SST. Als eine international führende Forschungsund Technologieorganisation zeigt das TWI damit neue industrielle Lösungen auf.
Beim Fraunhofer IWU revolutioniert das Elektronenstrahlschweißen die Fertigung von Bipolarplatten. Diese speziellen Platten sind zentrale Bauteile in Elektrolyseuren und Brennstoffzellen und damit ein wesentlicher Baustein hin zur CO2-neutralen wasserstoffbasierten Umstellung der Energiewirtschaft. Im Rahmen der Referenzfabrik.H2 des Fraunhofer IWU wird die Technologie weiterentwickelt, um ab 2025 in die Kleinserienfertigung zu gehen und die industrielle Massenproduktion von Elektrolyseuren und Brennstoffzellen zu ermöglichen.
ZUKUNFT DER FERTIGUNGSTECHNIK
Das Elektronenstrahlschweißen zeigt weiterhin großes Potenzial, ob in der Grundlagenforschung oder in der Produktion. Durch den Trend zur Digitalisierung und Automatisierung, im Verbund mit dem Einsatz von KI-gestützter Prozessüberwachung, werden sich für das Elektronenstrahlschweißen zukünftig weitere Effizienzgewinne und Qualitätssteigerungen erzielen lassen. Damit wird das Elektronenstrahlschweißen nicht nur höchsten Anforderungen gerecht, sondern wird auch die Zukunft der Fertigungstechnik aktiv mitgestalten.
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