Nachrichten aus der Westfälischen Hochschule

Bunt und bewegt

Absolvent Markus Magda hat über den Kamerahersteller „pco“ bei Vimeo einen Film eingestellt, der dem Betrachter das verlangsamte Schweißen mit einem Elektronenstrahl erfahrbar macht. Video: https://vimeo.com/211898770

Markus Magda (32), Bachelor-Absolvent im Maschinenbau bei Prof. Dr. Ernst-Rainer Sievers, hat in seiner Abschlussarbeit das Elektronenstrahlschweißen mit Hilfe der Hochgeschwindigkeitsvideografie untersucht. Für jeden ansehbar sind dabei Videos entstanden, die den Prozess verlangsamt beobachten und farbig erlebbar machen.

(BL) „So was hat die Welt noch nicht gesehen“, so der Kommentar seines Betreuers Prof. Dr. Ernst-Rainer Sievers, „das gab es, wenn überhaupt, nur in schwarz-weiß und in der aufwändigen Hochgeschwindigkeitskinematografie“. Die entstandenen Filme sind so spektakulär – mindestens für den Schweiß-Experten –, dass Sievers Wert darauf legt, dass es sich nicht um den Trailer zu einem neuen Katastrophenfilm über den Einschlag eines Supermeteoriten handelt, sondern um einen von über 9.000 Bildern je Sekunde auf für den Menschen als Bewegtbild erfahrbare 24 Bilder verlangsamten Film. Der Betrachter blickt dabei (ähnlich wie bei einer Darmspiegelung, so Sievers) direkt in den Dampfkanal des Schweißprozesses. Bei diesem Thema sprechen die Bilder für sich: https://vimeo.com/211898770.

Die Videografie sollte einige „Tatsachen“ überprüfen, die zwar in der Theorie und in Lehrbüchern beschrieben sind, die aber bisher noch nicht wirklich sichtbar überprüft wurden. „Beispielsweise ging man bisher davon aus, dass sich der Dampfkanal ab einer Pendelfrequenz von mehr als 50 Hertz erweitert“, beschreibt Markus Magda eines der Phänomene, „stimmt aber nicht.“ Wenn der Dampfkanal größer werde, so Magda, dann eher wegen anderer Faktoren wie der Schweißgeschwindigkeit oder wegen des Schweißstroms. Optisch beweisen konnte er, wie Spritzer oder Schweißperlen infolge der turbulenten Strömung in der Schweißschmelze entstehen. Auch den sogenannten Spiking-Effekt konnte er sichtbar belegen. Das sind einzelne Schmelzkegel, die unten in der Schweißnaht entstehen und daher die Nahttiefe verändern. „Das muss bei der Festlegung der Schweißtiefe berücksichtigt werden“, so Magda.

Markus Magda hat inzwischen das Masterstudium in Maschinenbau an der Westfälischen Hochschule aufgenommen und wird bald als wissenschaftlicher Mitarbeiter beschäftigt. Die Ergebnisse seiner Arbeit wird Markus Magda im September vor dem Gemeinschaftsausschuss „Elektronenstrahlschweißen“ des deutschen Verbands für Schweißen und verwandte Verfahren erläutern. Dienstreisekosten entstehen dabei nicht, denn der Ausschuss tagt dann zum wiederholten Male an der Westfälischen Hochschule, um sich auch von der Aufnahmetechnik zu überzeugen.