Sprengschweißen

[heinzel]

Mit Hilfe des Sprengschweißverfahrens ist es möglich, zwei nichtschweißbare Materialien dauerhaft und fest miteinander zu verbinden. Dabei werden die beiden Schweißflächen, unter Zuhilfenahme von Sprengstoff, mit mindestens 100 m/s² unter einem Winkel von 2° bis 30° aufeinander zu beschleunigt. Die Kollisionsenergie bringt die Schweißpartner bis zur atomaren Ebene zusammen, so dass auch die Gitterkräfte (bei Metallen) wirken. Da die Schmelztemperatur nicht erreicht wird, können sich keine intermetallische Phasen bilden. In der industriellen Anwendung werden auf diese Art meist zwei, auf konventionelle Weise nichtschweißbare Metallpartner miteinander verbunden, z. B. Titan und Kupfer. Als Sprengstoffe kommen vorwiegend hochbrisante, plastische PETN-, RDX- und HDX-Sprengstoffe, wie z. B. Semtex mit Detonationsgeschwindigkeiten von mehr als 5000 m/s zum Einsatz. Durch den Aufprall der Schweißpartner entstehen an den Grenzflächen wellenartige Verwerfungen, die eine formschlüssige Verbindung herstellen.

 

[Stefanlein]

Ahaaaa, Du beherrschst also "Copy+Past":

Aus Wiki kopiert und hier eingefügt, klasse Leistung

Gillt es nur noch zu klären, welchen Sinn das
ganze hier hat bzw. was Du uns damit sagen
möchtest.

 

[heinzel]

Dachte nur das es jemanden interessiert.

 

[kar]

Ich habe mal gehört, die wollten am 11.09.2001 kein Attentat machen, sondern einfach die Boing an den Word Trade Centern festschweißen. Weil das in die Hose gegangen ist, hat man das schnell dem armen Bin Laden in die Schuhe geschoben.

Nein, im Ernst: Habe davon auch schon gelesen. Mich wundern dabei aber zwei Sachen:
1. Dass das Werkstück dabei nicht zerstört oder zumindest verformt wird.
2. Dass das Werkstück nicht wieder abprallt. Ansonsten müsste eine Gewehrkugel, die auf Metall trifft ja auch dort festgeschweißt kleben bleiben.

 

[Raubsau]

Dass das Werkstück nicht wieder abprallt. Ansonsten müsste eine Gewehrkugel, die auf Metall trifft ja auch dort festgeschweißt kleben bleiben.

Naja, nicht wenn die Gewehrkugel aus einem komplett anderen Material besteht (wie das bei Gewehrkugeln so üblich ist). Wenn man eine Stahlkugel in eine Platte schießt kann diese auch verschweißen (nur nicht so gut). Allerdings sollte man mal den Geschwindigkeitsunterschied vergleichen! So n Kügelchen hat eine Mündungsgeschwindigkeit von gut 1000 m/s (bei einer Steyr StG 77, auch Steyr AUG), während Sprengstoffe mit einem vielfachen reagieren und sich die Druckwelle (wird ja meist unter Wasser oder anderer Flüssigkeit gemacht) sich ausdehnt. So können sich dann auch nicht gleichartige Materialien verbinden.

Dass das Werkstück dabei nicht zerstört oder zumindest verformt wird.

Es kommt auch auf die Zeit an, in der die Kraft einwirkt. Würde man die vom Sprengstoff gelieferte Energie bzw. in weiterer Folge Kraft tatsächlich länger einwirken lassen, würde sich das Werkstück auch verformen. Da sie aber nur einen Bruchteil einer Sekunde wirkt hat das Material gar nicht die Zeit dazu. Außerdem "verzahnen" sich die Metalle ja durch die Gitterkräfte (ähnlich Endmaß), was aber auch eine Menge Energie absorbiert.

 

[rennradler]

2. Dass das Werkstück nicht wieder abprallt. Ansonsten müsste eine Gewehrkugel, die auf Metall trifft ja auch dort festgeschweißt kleben bleiben.

Das ist das Prinzip von panzerbrechenden Waffen: eine Hülle, die beim Auftreffen festklebt und ein Kern, der dann die Panzerplatte durchschlägt. Der Kern alleine würde in den meisten Fällen einfach abprallen, was die Panzerhersteller natürlich durch die Formgebung erreichen wollen.

 

[kar]

Ahhhh! Interessant! Habe mich schon immer gefragt, warum irgend ein Körper locker durch mehrere Zentimeter dicken Panzerstahl (der ja wahrscheinlich besonders hohe Festigkeit hat, wahrscheinlich fester als das Geschoss) durchgehen soll. Und das ganze Hohladungsgedöhns hat es auch nicht richtig erklärt. Hast du Quellen dazu?

 

[MSG]

Und das ganze Hohladungsgedöhns hat es auch nicht richtig erklärt.

Ist doch gut auf wikipedia beschrieben:

....Die Spitze dieses Strahls bewegt sich mit sehr hoher Geschwindigkeit. Bei militärischen Systemen liegt diese Geschwindigkeit im Bereich von etwa 7 km/s bis 10 km/s. Trifft dieser Strahl auf ein Hindernis, entsteht ein extrem hoher Druck. Bei einer Strahlgeschwindigkeit um 10 km/s liegt der Druck in der Größenordnung von 200 GPa. Bei diesem Druck verhalten sich Festkörper wie Flüssigkeiten, so dass der Metallstrahl nach Gesetzmäßigkeiten der Fluiddynamik das Hindernis wie eine Flüssigkeit durchdringt.....

 

[kar]

Danke MSG für deinen Hinweis auf Wikipedia und den Link. Hätte ich vielleicht auch selbst drauf kommen können, anstatt mich jahrelang zu fragen, wie das funktioniert.
In Wikipedia ist die Hohlladungsgeschichte viel besser erklärt, als ich es jemals irgendwo gelesen oder gehört habe. Das Prinzip scheint allerdings mit dem Festkleben einer äußeren Hülle nicht die Welt (oder besser gesagt so ziemlich gar nichts) zu tun zu haben, wenn ich es richtig verstehe. Festkleben einer äußeren Hülle ist nicht nötig.

 

[Raubsau]

Hohlladung: Hohe Geschwindigkeit/hohe Energie/große Kraft, kleine Fläche --> hoher Druck --> Material wird verformt und durchschlagen

Sprengschweißen: Hohe Geschwindigkeit/hohe Energie/große Kraft, große Fläche --> geringerer Druck --> Material "verschmilzt"

Eine Hohlladung funktioniert, da sich das Kupfer bei hohem Druck wie eine Flüssigkeit verhält.