Arten von Metallbälgen

Was ist ein Metallbalg?

Metallbälge sind flexible, mechanische Dichtungen, die aus dünnwandigen, gewundenen Metallrohren bestehen. Sie sind so konzipiert, dass sie sich als Reaktion auf Druck, Temperaturänderungen oder mechanische Kräfte zusammendrücken, ausdehnen oder biegen. Metallbälge können je nach Anwendungsanforderungen aus einer Vielzahl von Materialien hergestellt werden, darunter rostfreier Stahl, Nickellegierungen und Spezialmetalle wie Berylliumkupfer.

Was ist ein Formbalg?

Geformte Bälge, auch Faltenbälge genannt, entstehen, indem ein Metallrohr mithilfe eines Stanzverfahrens kalt in eine gewellte Form gebracht wird. Dieses Verfahren ermöglicht die Herstellung von Bälgen mit präziser Federrate und einer Vielzahl von Endkonfigurationen.

Geformte Bälge sind für Anwendungen mit hohem Volumen kostengünstig und bieten zahlreiche Designoptionen zur Erfüllung spezifischer Leistungsmerkmalen.

Was ist geschweißt

Geschweißte Bälge werden hergestellt, indem einzelne Metallmembranen zu einer Balgbaugruppe zusammengeschweißt werden. Der Schweißvorgang kann mit verschiedenen Techniken durchgeführt werden, beispielsweise Laserschweißen, Mikroplasmaschweißen oder Widerstandsschweißen.

Geschweißte Bälge bieten mehrere Vorteile, darunter die Fähigkeit, höheren Drücken standzuhalten, eine größere Flexibilität bei der Materialauswahl und die Möglichkeit, komplexe Geometrien zu erstellen. Geschweißte Bälge können jedoch aufgrund der beim Schweißvorgang entstehenden Wärmeeinflusszonen eine geringere Zugfestigkeit und eine kürzere Lebensdauer als geformte Bälge aufweisen.

Was ist galvanogeformt

Galvanisch geformte Bälge werden hergestellt, indem Metall in einem Galvanisierungsverfahren auf einen präzisionsgefertigten Dorn aufgebracht und der Dorn anschließend entfernt wird. Dieses Verfahren ermöglicht die Herstellung nahtloser, dünnwandiger Bälge mit hervorragender Maßgenauigkeit und Oberflächengüte.

Galvanisch geformte Bälge sind ideal für Anwendungen, die hohe Leistung erfordern, wie etwa Luft- und Raumfahrtsysteme, medizinische Geräte und Präzisionsinstrumente. Allerdings ist der Galvanoformungsprozess im Vergleich zu anderen Balgherstellungsverfahren teurer und zeitaufwändiger, weshalb er für Anwendungen mit hohen Stückzahlen weniger geeignet ist.

Anwendungen von Metallbälgen

• 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.

Herstellung von Metallbälgen

Das Herstellungsverfahren für Metallbälge hängt von der Art des herzustellenden Balgs ab.

Geformte Bälge werden normalerweise in einem Stanzverfahren hergestellt, bei dem ein Metallrohr mithilfe einer Reihe von Matrizen kalt in eine gewundene Form gebracht wird. Dieses Verfahren ermöglicht eine Produktion in großen Stückzahlen und geringe Werkzeugkosten.

Geschweißte Bälge entstehen durch das Zusammenschweißen einzelner Metallmembranen mithilfe von Techniken wie Laserschweißen, Mikroplasmaschweißen oder Widerstandsschweißen. Das Schweißverfahren ermöglicht die Herstellung von Bälgen mit komplexen Geometrien und einer breiten Palette von Materialien.

Galvanisch geformte Bälge werden hergestellt, indem Metall in einem Galvanisierungsverfahren auf einen präzisionsgefertigten Dorn aufgebracht und der Dorn anschließend mit chemischen oder mechanischen Mitteln entfernt wird. Mit diesem Verfahren können nahtlose, dünnwandige Bälge mit hervorragender Maßgenauigkeit und Oberflächengüte hergestellt werden.

FAQs

Was ist das beste Material für Faltenbälge

• Rostfreier Stahl: Die Edelstahlsorten 304, 316, 321 und 17-7 PH bieten hervorragende Korrosionsbeständigkeit, Festigkeit und Flexibilität.
• Nickellegierungen: Inconel 625, Inconel 718 und Hastelloy C-276 bieten überlegene Hochtemperaturleistung und Korrosionsbeständigkeit.
• Berylliumkupfer: Diese Legierung bietet eine ausgezeichnete Dauerfestigkeit, Wärmeleitfähigkeit und elektrische Leitfähigkeit und eignet sich daher für Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt, Elektronik und medizinischen Geräten.

Für spezielle Anwendungen mit besonderen Anforderungen können andere Materialien wie Titan, Monel und Speziallegierungen verwendet werden.

Was sind die verschiedenen Arten von Faltenbälgen?

• Axialkompensatoren: Diese Bälge ermöglichen axiale Bewegungen in Rohrleitungssystemen aufgrund thermischer Ausdehnung oder Kontraktion.
• Lateralkompensatoren: Diese Bälge werden auch als Scharnier- oder Kardankompensatoren bezeichnet und gleichen seitliche Bewegungen in Rohrleitungssystemen aus.
• Angular-Kompensatoren: Diese Bälge ermöglichen Winkelbewegungen in Rohrleitungssystemen und gleichen Fehlausrichtungen oder Ablenkungen aus.
• Universalkompensatoren: Diese Bälge vereinen die Eigenschaften von Axial-, Lateral- und Angular-Kompensatoren und ermöglichen so Bewegungen in mehreren Ebenen in Rohrleitungssystemen.