Untersuchungen zum handgeführten Kontakt-Lichtbogen-Metall-Schneiden (CAMC)
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Das Forschungsvorhaben hat zum Ziel einige im Rahmen des Vorprojekt "Untersuchungen zum handgeführten Kontakt-Lichtbogen-Metall-Schneiden (CAMC– Contact Arc Metal Cutting –) von technischen Unterwasserstrukturen" entstandene Fragestellungen und Probleme zu analysieren und zu lösen. Die Prozessströme beim Kontakt-Lichtbogen-Metall-Schneiden sind typischerweise hoch und liegen im Bereich von 2000 – 4000 A. Dies erfordert dementsprechend große und leistungsf ähige Schneidstromquellen. Um das Hand-CAMC-Schneidverfahren für eine mobile handgeführte Anwendung anzupassen, wurden im Vorprojekt Schneiduntersuchungen mit elektronisch geregelten Stromquellen durchgeführt. Hierbei konnte die Prozessströme erheblich reduziert werden. Dies ermöglichte den Einsatz handelsüblicher Stromquellen mit Arbeitsströmen von 500 - 800 A. Das durch eine intensive Wasserspülung hervorgerufene bewusste Abreißen des Lichtbogens am unteren Ende der Schnittfuge führt bei diesem Verfahren jedoch auch bei reduzierten Prozessströmen zu großen Gardienten beim Stromabfall. Die durchgeführten Schneidversuche mit dem Hand-CAMC System zeigten, dass es durch Selbstinduktion zu einer erheblichen transienten Spannungserhöhung kommt. Die maximale Leerlaufspannung von 65 Volt/DC (Scheitelwert), die in den Unfallverhütungsvorschriften VBG 15 "Schweißen, Schneiden und verwandte Verfahren" für Arbeiten unter Wasser mit Personal im Wasser vorgeschrieben sind, werden hierbei deutlich überschritten. Im dritten Projektjahr wurde daher ein Vorschaltgerät entwickelt, mit dem diese Spannungsspitzen erheblich reduziert werden können. Aus arbeitsschutztechnischer Sicht steht der Verwendung des Verfahrens somit nichts mehr im Weg. Die Durchführung von längeren Schnitten stieß aufgrund des Fehlens der notwendigen Führungsgenauigkeiten im Vorprojekt auf Schwierigkeiten. Aus diesem Grund wurde ein mobiles tauchermanövrierbares Handhabungssystem entwickelt und erprobt. Dieses Gerät erh öht die Führungsgenauigkeit im Vergleich zum freien Handbetrieb erheblich, so dass hiermit sowohl längere als auch dickwandigere Werkstücke getrennt werden können. Im Vorprojekt wurden umfangreichen Untersuchungen zur Art und Menge der beim CAMCProzess entstehenden Emissionen durchgeführt. Das noch vorhandene Informationsdefizit zur Zusammensetzung der Hydrosole wurde durch Untersuchungen der Partikelgrößenverteilung geschlossen.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- Bach, Fr.-W.; Kremer, G.; Rümenapp, T.; Peter; D.; Brüggemann, P.: Schneid- und Dekontaminationstechnologien für den kostengünstigen Rückbau kerntechnischer Anlagen. KONTEC 2007, 21.-23. März 2007, 2007
- Kremer, G.: Weiterentwicklung von Verfahren zur Kontakt-Lichtbogen-Metall-Bearbeitung. Dissertation, Leibniz Universität Hannover, (2008)
