Was sind kantengeschweißte Metallbälge

Was sind die verschiedenen Arten von Metallbälgen

Metallbälge sind flexible, mechanische Dichtungen, die aus dünnen, gewellten Metallblechen bestehen, die zusammengeschweißt sind, um eine leckagefreie Verbindung zu bilden. Sie sind dafür ausgelegt, axiale Bewegungen, Fehlausrichtungen und Wärmeausdehnungen in verschiedenen Anwendungen auszugleichen.

Es gibt drei Haupttypen von Metallbälgen:

Gebildet

Geformte Metallbälge werden durch Kaltverformung oder Hydroformung dünner Metallbleche in eine gewellte Form hergestellt. Dieses Verfahren eignet sich zur Herstellung von Bälgen mit kleinerem Durchmesser und kürzerer Länge und verwendet typischerweise Materialien wie Edelstahl, Messing oder Bronze.

Geschweißt

Geschweißte Metallbälge werden hergestellt, indem einzelne Membranen oder Windungen zu einer flexiblen, leckdichten Baugruppe zusammengeschweißt werden. Mit diesem Verfahren können Bälge mit größerem Durchmesser, größerer Länge und einer größeren Auswahl an Materialien hergestellt werden, darunter hochfeste Legierungen und exotische Metalle.

Galvanisch geformt

Galvanisch geformte Metallbälge werden durch galvanisches Abscheiden von Metall auf einen Dorn oder eine Form hergestellt. Dadurch entsteht ein nahtloser, hochpräziser Balg mit dünnen Wänden und komplexen Geometrien. Dieses Verfahren wird häufig für Miniaturbälge oder solche verwendet, die außergewöhnliche Festigkeit und Haltbarkeit erfordern.

Was sind kantengeschweißte Metallbälge

Kantengeschweißte Metallbälge sind eine Art geschweißter Bälge, die im Vergleich zu geformten Bälgen eine bessere Leistung und Flexibilität bieten. Sie werden hergestellt, indem die Innen- und Außenkanten einzelner Membranen geschweißt werden, wodurch eine Reihe verschachtelter Windungen entsteht, die erhebliche axiale Verschiebungen, versetzte Bewegungen und Winkeldrehungen aufnehmen können.

Vorteile von kantengeschweißten Metallbälgen

• Überlegene Hubkapazitäten im Vergleich zu Formbälgen
• Größere Flexibilität und niedrigere Federraten
• Breites Spektrum an Konstruktionsmaterialien über hochdehnbare Metalle hinaus
• Eliminiert störanfällige dynamische Dichtelemente
• Hervorragende Dichtheit in Vakuum- und Druckumgebungen
• Hält kryogenen bis hohen Temperaturen stand
• Beständig gegen korrosive Medien und raue Umgebungen
• Anpassbare Designs für spezifische Anwendungsanforderungen

Anwendungen für kantengeschweißte Metallbälge

• Luft- und Raumfahrt- und Verteidigungsindustrie
• Ausrüstung zur Halbleiterherstellung
• Medizinische Geräte und Instrumente
• Kryogene Systeme und Handhabung von flüssigem Stickstoff
• Ultrahochvakuumkammern und Strahllinien
• Abgasrückführungsventile (AGR) für Kraftfahrzeuge
• Öl- und Gasexploration und -verarbeitung
• Industrielle Automatisierungs- und Bewegungssteuerungssysteme

Werkstoffe für randgeschweißte Metallbälge

• Rostfreie Stähle (304L, 316L, 321, 347)
• Hochfeste Legierungen (Inconel, Hastelloy, Monel)
• Titan und Titanlegierungen
• Kupfer und Kupferlegierungen (Berylliumkupfer, Phosphorbronze)
• Nickel und Nickellegierungen
• Aluminiumlegierungen
• Exotische Metalle (Zirkonium, Tantal, Molybdän)

So werden kantengeschweißte Metallbälge hergestellt

Der Herstellungsprozess für kantengeschweißte Metallbälge umfasst präzise Stanz-, Form- und Schweißtechniken, um eine flexible, dichte Baugruppe zu schaffen. Der Prozess umfasst normalerweise die folgenden Schritte:

1. Materialauswahl basierend auf Anwendungsanforderungen
2. Stanzen individueller Membranen mit gewünschtem Profil und gewünschter Dicke
3. Membranen reinigen und zum Schweißen vorbereiten
4. Membranmontage in verschachtelter Anordnung
5. Schweißen der Innen- und Außenkanten von Membranen mithilfe moderner Techniken wie Laser-, Elektronenstrahl- oder Mikroplasmaschweißen
6. Überprüfung der Schweißnähte auf Integrität und Dichtheit
7. Durchführen zusätzlicher Behandlungen, wie z. B. Wärmebehandlung, Passivierung oder Beschichtung, je nach Bedarf
8. Endkontrolle, Prüfung und Verpackung in einer Reinraumumgebung

Was ist der Unterschied zwischen geformten und geschweißten Bälgen

• Herstellungsprozess: Geformte Bälge werden aus einem einzigen Metallstück kaltgeformt oder hydrogeformt, während geschweißte Bälge aus einzeln gestanzten Membranen zusammengesetzt sind, die zusammengeschweißt werden.
• Größen- und Längenbeschränkungen: Geformte Bälge sind aufgrund des Formungsprozesses typischerweise auf kleinere Durchmesser und kürzere Längen beschränkt, während geschweißte Bälge in viel größeren Größen und Längen hergestellt werden können.
• Materialoptionen: Geformte Bälge werden normalerweise aus Metallen mit hoher Dehnung wie Messing oder Bronze hergestellt, während geschweißte Bälge aus einer Vielzahl von Materialien hergestellt werden können, darunter rostfreier Stahl, hochfeste Legierungen und exotische Metalle.
• Flexibilität und Federraten: Geschweißte Bälge, insbesondere kantengeschweißte Bälge, bieten im Vergleich zu geformten Bälgen eine größere Flexibilität und niedrigere Federraten und eignen sich daher für Anwendungen, die eine erhebliche axiale Verschiebung oder Winkelbewegung erfordern.
• Druck- und Vakuumfähigkeiten: Aufgrund ihrer robusten Konstruktion und der dichten Schweißnähte können geschweißte Bälge im Vergleich zu geformten Bälgen höheren Innen- und Außendrücken sowie tieferen Vakuumniveaus standhalten.
• Kosten und Lieferzeiten: Geformte Bälge sind im Allgemeinen kostengünstiger und haben kürzere Lieferzeiten als geschweißte Bälge, da der Formungsprozess einfacher und automatisierter ist. Bei größeren Mengen oder Sonderanfertigungen verringert sich der Kostenunterschied jedoch.