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金屬鈑金新聞

訪電子束焊接的開拓者迪特裏斯• 弗雷赫爾. 馮. 多比內克博士

激光製造商情 來源:通快公司Laser Community2013-12-04 我要評論(0 )   

Dietrich von Dobeneck 博士在慕尼黑工業(ye) 大學學習(xi) 等離子體(ti) 物理學,1969 年他獲得了第一份工作,從(cong) 此成為(wei) 世界電子束焊接領域的一員。之後他創建了自己的公司 —— 波賓

    Dietrich von Dobeneck 博士在慕尼黑工業(ye) 大學學習(xi) 等離子體(ti) 物理學,1969 年他獲得了第一份工作,從(cong) 此成為(wei) 世界電子束焊接領域的一員。之後他創建了自己的公司 —— 波賓,這也象征著他將自己的熱情和事業(ye) 緊密的結合在了一起。激光 激光一直令他著迷。當他麵對職業(ye) 選擇時,在光子和電子之間,他毅然選擇了電子。終身事業(ye) 氣閘加載技術、平行光束焊接、實時過程監控等等,在過去五十年電子束焊接的發展過程中,幾乎所有的主要進展都來源於(yu) Dietrich von Dobeneck 博士。

 

    您第一次接觸到的電子束焊接是什麽(me) ?

    我第一次聽說電子束焊接是在《明鏡》中看到一篇關(guan) 於(yu) 1969年 俄羅斯聯盟號的文章。該雜誌介紹了一個(ge) 手動控製電子束搶的焊接試驗。我讀了一封寫(xie) 給編輯的信,在信裏,Steigerwald博士回憶了發明這項技術的經過。我的第一反應是申請留學跟著 Steigerwald 博士學習(xi) ,花五年時間去學習(xi) 如何工作。作為(wei) 一個(ge) 物理學家,我非常享受複雜的係統和工藝並且樂(le) 於(yu) 發現其中的挑戰。

 

    是否是因為(wei) 這種熱情促使您成立“波賓”公司?

    Steigerwald 的實驗室耗資巨大,因為(wei) 每一個(ge) 客戶在購買(mai) 機器之前都需要證明這個(ge) 焊接過程確實可以給他們(men) 解決(jue) 手頭上的問題。我們(men) 的經驗有限,每一次做出該項承諾都需要付出很大的努力。因此,1974 年,我買(mai) 了實驗室的兩(liang) 台機器,開始接手特定的任務。Steigerwald 將他的客戶介紹給我,我給他們(men) 提供公正的評估,從(cong) 中賺取一部分利潤。隻有有限的幾個(ge) 需要這種服務的製造業(ye) 公司最後會(hui) 成為(wei) 我們(men) 的合同客戶。

 

    激光器在那個(ge) 年代還是比較新穎的技術,是什麽(me) 讓您覺得可以與(yu) 之競爭(zheng) 呢?

    “創新來自於(yu) 激情而非自滿”,是 Ferdinand von Steinbeis 的一句名言,用在這裏再恰當不過了。在我的事業(ye) 初期,我經常會(hui) 因為(wei) 電子束焊接工藝和設備的許多缺陷感到很沮喪(sang) ,這些缺陷阻礙我們(men) 創建成功的商業(ye) 係統。我們(men) 需要的創新可以武裝我們(men) 並與(yu) 其它技術競爭(zheng) ,尤其是跟激光器競爭(zheng) 。在20 世紀90 年代,激光焊接日益細化,我們(men) 的團隊加倍努力,希望有所改善。

 

     您為(wei) 什麽(me) 不幹脆轉向激光器的研究,當時激光器那麽(me) 火熱和時髦?

     我們(men) 其實很早的時候就對激光器產(chan) 生了興(xing) 趣,並在 20 世紀 80 年代初買(mai) 了第一台激光器。最初我們(men) 把它用於(yu) 切割和緊固電子束焊接和鑽孔所需的組件。許多年後,我們(men) 采購了很多激光器,直到最後我們(men) 擁有四台功率範圍從(cong) 1 到12 千瓦的CO2 激光器和一台150瓦的固體(ti) 激光器。在我們(men) 使用兩(liang) 個(ge) 高功率激光器焊接的情況下,真空室就顯得太狹小了。但是,當我們(men) 看到在所有的大學和城市中如雨後春筍般崛起的激光加工服務,我們(men) 最終決(jue) 定專(zhuan) 注於(yu) 電子束技術,並退出激光業(ye) 務。

 

    是這一決(jue) 定,最終使您將焦點轉移到係統工程?

    不,那想法來得更早一些。在我們(men) 開始提供焊接和鑽孔服務之後,我們(men) 就開始修改係統並購買(mai) 二手機器,改進這些機器以滿足我們(men) 對未來的預期。在價(jia) 格不斷被壓低的情況下,大家被迫加快進程。我們(men) 最重要的一個(ge) 目標就是減少抽真空時間。通過對氣閘的開發,我們(men) 可以將疏散過程轉移到非生產(chan) 時間。我們(men) 不能從(cong) 市場上獲得我們(men) 想要的儀(yi) 器,所以從(cong) 1986 年開始我們(men) 根據自己的需求設計儀(yi) 器。1999 年開始我們(men) 設計的機器用於(yu) 銷售。直到那時,我們(men) 遇到的問題還是由於(yu) 客戶需要的量太大而轉向購買(mai) 競爭(zheng) 對手的機器。

 

    波賓是如何發展起來的?

    我們(men) 下一步的發展計劃是電子束發生器領域,換句話說就是電子光學和動態控製波束。最大的焊接速度往往取決(jue) 於(yu) 材料,我們(men) 將致力於(yu) 多個(ge) 電子束同時焊接,這不僅(jin) 僅(jin) 減少了焊接過程中所需的時間,還通過對稱的熱輸入而減少變形。我們(men) 通過電子束自動定位到焊接點,並集成了在線質量控製。這些舉(ju) 措使我們(men) 在短短幾年時間裏成為(wei) 了全球的技術領導者。

 

    如今在這個(ge) 行業(ye) 如何做下去?電子束焊接的工業(ye) 應用前景如何?

    有少數幾家公司經營 40 台或更多電子束機器,為(wei) 汽車工業(ye) 提供批量生產(chan) 的零部件。還有一部分基於(yu) 航空業(ye) 務的專(zhuan) 業(ye) 公司,專(zhuan) 注於(yu) 焊接難度高的材料,如鈦、鈷等合金。這些工藝需要在真空的環境裏保護活性材料免受汙染。最終,電子束焊接的高精度幫助實現了新的設計當然,還有很多很好的應用前景在等待我們(men) 挖掘,但困難的地方在於(yu) 我們(men) 無法跟蹤到整個(ge) 焊接過程。為(wei) 了克服這個(ge) 困難,一個(ge) 可持續的方法,一個(ge) 我們(men) 斥以巨資的方法就是讓工程師們(men) 熟悉整個(ge) 電子束焊接的過程。

 

 

    在您看來,電子束焊接和激光焊接的關(guan) 係如何?

    曆經很長一段時間,電子束焊接憑借良好的焊接質量可以提供更好的熱輸入、較小的失真以及飛濺物。激光焊接的穿透深度較低,所以對於(yu) 薄金屬板的焊接,激光比較經濟。而對於(yu) 大麵積金屬板的焊接來說,電子束焊接就顯得更經濟實惠一些。但是,碟片式以及光纖激光器的誕生改變了現狀。固體(ti) 激光器的能源轉化效率已經有顯著的提升,從(cong) 2% 提升到 30%,而且焊接質量也逐漸接近於(yu) 電子束焊接技術。然而,每千瓦的激光輸出的投資成本隨之增加,而電子束焊接的成本卻在下降,所以您仍然可以認為(wei) ,電子束焊接深度的增加所需的單位成本在降低。我們(men) 已經建立了兩(liang) 個(ge) 大型的係統,這兩(liang) 個(ge) 係統能夠焊接長達 12 米重達 50 噸的工件。某些材料的焊接深度可達150 毫米。

 

    這兩(liang) 種焊接方法未來的前景如何?

    激光器和電子束焊接在未來的焊接市場將繼續發揮合理和有益的作用。當然,新技術的發展將影響市場的應用,從(cong) 一方轉向另一方,但最重要的是繼續努力前進,堅定立場,做這兩(liang) 個(ge) 成熟焊接技術的開發商和出口商。

 

    波賓和通快一起參與(yu) 了布倫(lun) 瑞克科技大學一個(ge) 研究項目。該項目目的是將這兩(liang) 種焊接技術相結合。我們(men) 已經報道了這種技術對激光技術是一種促進,但是這對於(yu) 電子束焊接來說有什麽(me) 好處呢?

 

    在這個(ge) 融合兩(liang) 種技術的係統中,兩(liang) 個(ge) 關(guan) 鍵優(you) 勢已經得到認同,那就是可以屏蔽氣體(ti) —— 真空相氬氣或氦氣來說比較便宜,還可以減少焊接的飛濺物 —— 通常去除類似飛濺物是很昂貴的。激光束可以同時到達幾個(ge) 不同的焊接點,而這是用電子束無法做到的。激光束有著明顯的優(you) 勢,單純從(cong) 服務提供商的利益出發,我們(men) 不隻僅(jin) 僅(jin) 用電子束焊接,還可利用激光新工藝。我們(men) 之前也是這麽(me) 做的。另外,我們(men) 可以分享快速真空工藝的經驗,這絕對是一個(ge) 雙贏的局麵。盡管理論上這種技術的優(you) 勢非常明顯,但是當涉及到實際技術執行時,我們(men) 還需進行測試,看是否有何限製。我們(men) 開發項目的目標就是確定成本和周期。隻有這樣,才知道這樣的組合是否有利可圖,針對具體(ti) 的應用在何種程度上可以降低成本。#p#分頁標題#e#

 

    盡管您描述了很多電子束焊接的優(you) 點,但是聽上去好像還是處於(yu) 焊接技術的邊緣,為(wei) 改變這種現狀,我們(men) 能做些什麽(me) 呢?

    好吧,要使某個(ge) 工藝流程在行業(ye) 內(nei) 廣為(wei) 人知,就要確保大學生們(men) 了解這個(ge) 工藝。近年來,我們(men) 一直在追求這個(ge) 目標並且已經取得了巨大的成功。目前為(wei) 止,已經有十所大學開設有關(guan) 現代電子束裝備的課程以及項目研究,首批學習(xi) 的學生已經畢業(ye) 並且進入了這個(ge) 行業(ye) 。這個(ge) 階段所需的資金一部分是來源於(yu) 我 1995 年成立的聯合基金會(hui) ,雖然大部分是來自於(yu) 社會(hui) 公共部門。在 20 世紀 80 年代,90 年代,電子束技術不像激光技術的發展那樣有大量資金的投入,它沒有享受任何經濟上的支持,但我認為(wei) ,與(yu) 公共資金相比私人資金推動和風險共擔更為(wei) 合適。

 

     在建立基金會(hui) 的初始階段,您的目的是不是想要提高電子束技術的知名度?

     基金會(hui) 的一個(ge) 關(guan) 鍵目標確實是想讓行業(ye) 內(nei) 的人們(men) 更熟悉電子束技術,而開發新的製造方法也是目的之一。但是我還有其它幾個(ge) 原因。我想在我退休之後,我的公司還能夠繼續運轉而非簡單地賣掉。我必須尋求一個(ge) 合作夥(huo) 伴,在我退休之後繼續追尋我的夢想,設立基金會(hui) 是很好的實現方式之一。

 

     退休有沒有減少您作為(wei) 一個(ge) 電子束先鋒的積極性?

     如果您想在短暫的生命中完成一件事,您就需要有清晰的願景以及相當的實力,最重要的是要堅持實現這一願景。我對於(yu) 技術有著永不衰退的熱情,並且我很高興(xing) 看到後來者分享我對於(yu) 電子束技術的熱情,在最後十年取得了重大的飛躍。作為(wei) 基金會(hui) 的董事長,我有機會(hui) 在大項目會(hui) 議上了解到最新的研究進展和發展現狀。然而,退休無疑給了我更多的自由時間,讓我能夠去追求一些其他的興(xing) 趣愛好,比如說當地的曆史和文化。我為(wei) 世界上第一個(ge) 鹽水管道設立一個(ge) 紀念碑,這管道始建於(yu) 1619 年,貫通萊亨哈爾和特勞恩施泰因山。當人變老的時候不得不麵對的一個(ge) 事實,就是您做任何事所花的時間都比之前長了,所以根本沒有時間去考慮退休的傳(chuan) 統意義(yi)

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