schweißen, Schweissen, Fügeverfahren, verugsarm, Schweißfachbetrieb

Kupferkessel für den Apparatebau Elektronenstrahl geschweißt

Durch die bei pro-beam verfügbaren Elektronenstrahlschweißmaschinen können Kupferbehälter für den Apparatebau in Abmessungen bis maximal 6m im Durchmesser und 14m Länge geschweißt werden. Neben den Schweißungen Kupfer/Kupfer für die Längs- und Umfangsnähte sind auch Verbindungen Kupfer/Edelstahl z.B. für Flanschverbindungen möglich. 

Ein spektakuläres Projekt für das INFN (Instituto Nazionale di Fisica Nucleare) wurde bei pro-beam realisiert. Das Labor befindet sich neben einem etwa zehn Kilometer langen Autobahntunnel durch das Gran Sasso Massiv in Mittelitalien. Die Physiker im inneren dieses Bergmassivs beschäftigen sich mit der Erforschung von Neutrinos, das sind masselose Teilchen, welche sich mit Lichtgeschwindigkeit quer durch den Erdball bewegen können. Das gesamte Bergmassiv wird hierbei als Abschirmung gegen störende Strahlung quasi als erster riesiger Filter genutzt, weitere technische Einrichtungen zum Separieren der Neutrinos folgen.  Die Neutrinos werden im etwa 720 km entfernten Großlabor CERN erzeugt und Richtung Gran Sasso geschossen. Am Ende der „Filterstrecke“ befindet sich ein am technischen Temperatur Nullpunkt (minus 276 °C) arbeitender Kryostat, welcher aus sechs ineinander geschachtelten Kupferbehältern besteht. Zwischen den Kupferkesseln befindet sich weiteres Abschirmmaterial, wie z.B. strahlungsfreies Blei aus Jahrtausende alten römischen Galeeren, in denen das Blei geschützt vor jeglicher Strahlung auf dem Meeresboden lagerte. 

Das für die sechs Kupferbehälter verwendete Material musste ebenfalls für lange Zeit im Inneren des Berges gelagert werden, um strahlungsfrei zu werden und zu bleiben. Für die Verarbeitung durften die Kupferbleche den Schutz des Berges für maximal 3 Monate verlassen, um für das Experiment nicht unbrauchbar zu werden. Dies war eine große Herausforderung für alle an der Herstellung beteiligten Partner. Das Elektronenstrahlschweißen war das einzige geeignete Schweißverfahren, weil nur durch das Schweißen im Hochvakuum jegliche Kontaminationen durch Schweißzusätze oder Abbrand von Schweißelektroden sicher verhindert werden konnte. Am äußeren Behälter musste aus technischen Gründen ein Edelstahlflansch angeschweißt werden, natürlich ebenfalls ohne Zusatzwerkstoff. 

 

Folgende Vorteile des Elektronenstrahlschweißens wurden für dieses Projekt genutzt: 

 

  • perfekte Schweißung zur Unterschreitung der zulässige Leckraten von kleiner 10 -11 mbarl/s
  • Schweißen ohne Zusatzwerkstoff Kupfer/Kupfer und Kupfer/Edelstahl
  • kurze Durchlaufzeit bei pro-beam zur Erfüllung des 3-Monats-Kriteriums „aus dem Berg /in den Berg“
  • Vermeidung von Kontaminationen jeglicher Art durch Elektronenstrahlschweißen im Hochvakuum ohne Schweißzusätze

Produktfotos

Ihr Ansprechpartner

Herr Thomas Gaeb
Tel.: +49 (0) 89- 899 233 67

 

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