Få de daglige nyheder fra Version2 og Ingeniøren. Læs mere om nyhedsbrevene her.

close
Ved at tilmelde dig accepterer du vores Brugerbetingelser, og du accepterer, at Teknologiens Mediehus og IDA-gruppen lejlighedsvis kan kontakte dig om arrangementer, analyser, nyheder, job og tilbud m.m. via telefon og e-mail. I nyhedsbreve, e-mails fra Teknologiens Mediehus kan der forefindes markedsføring fra samarbejdspartnere.
rumfart på den anden måde cs banner bloghoved

Svejsning af Spica I

Kære læsere,

I søndags oprandt den store dag hvor vores hjemmebyggede langsømssvejser for alvor skulle stå sin prøve. Der skulle svejses svøb til brændstoftankene på Spica I. Forud for dette er naturligvis gået en del arbejde, både med at lave langsømssvejseren men også med at fintune den og finde de rette indstillinger for at opnå den højeste styrke. Til det formål fremstillede vi en række prøver som blev trækprøvet.

Illustration: Christian Ravn

Testemner efter trækprøvning.

Som det ses er der fire sæt. Det første er bare den rå plade, så vi har en basis at sammenligne de svejsede emner med. Dernæst to sæt af emner der er svejset fra én side og til sidst et sæt prøver som er svejset fra begge sider af pladen. Resultatet af trækprøven ses nedenfor.

Illustration: Christian Ravn

Nominel spænding fra hver af de 12 prøver.

Som det ses har basisemnet en brudstyrke lige omkring 633 MPa. De seks emner der er svejset på én side har en brudstyrke lige omkring 620 MPa, vi har altså her en svejsefaktor på 0,98, ganske hæderligt. Endnu bedre bliver det dog med pladen der er svejset fra begge sider. Der er lidt spredning men middel er omkring 652 MPa. Læg også mærke til på billederne ovenfor at bruddet ikke sker i svejsningen, men i stykket henover svejsningen. Med den svejseteknik mister vi altså slet ikke styrke og dermed er det nemt at vælge hvordan svøb til Spica I skal svejses. De skal naturligvis svejses fra begge sider.

Vores hjemmestrikkede langsømssvejser er relativ simpel. Den består af et ret kraftigt firkantet profil i bunden som giver styrke og stivhed til hele setuppet. Ovenpå her ligger en kobberskinne hvor vi kan lede baggas igennem en række små huller. Henover kobberskinnen er der to kraftige kæber som bruges til at spænde emnet fast. Henover de to kæber har vi så en justerbar linær føring som kan holde et almindeligt TIG-håndtag. Fremføring styres med en computer.

Illustration: Carsten Olsen

På afstand ser det måske ikke ud af meget, men det er et lille vidunder gutterne har fået bygget og testet de sidste par måneder.

Et svøb består af en plade på 3000 x 1500 x 3 mm valset til en diameter på 950 mm. Det vejer omkring 100 kg, så det kræver lidt hænder at få det løftet på plads og spændt op i kæberne, men det gik uden det helt store besvær. Dernæst skal det selvfølgelig rettes op så de to kanter mødes korrekt og TIG-håndtaget justeres ind så retning og højde passer over hele det 1500 mm lange stykker.

Illustration: Thomas Pedersen

Højde og position indstilles med sub mm præcision for det bedste resultat.

Derefter bliver enderne hæftet til hinanden for hver 50 mm for at sikrer at det hele ikke slår sig under den lange svejsning.

Illustration: Sarunas Kazlauskas

Hæftninger for hver 50 mm. Læg mærke til de to kraftige kæber der holder det hele på plads.

Og endelig er der bare tilbage at trykke start og nyde synet af et stykke fuldautomatisk, højkvalitets svejsesøm!

Illustration: Thomas Pedersen

Fuldsvejsning undervejs! Læg mærke til indløbspladen til venstre. Den sikrer at vi ikke smelter hul i starten af pladen og skal selvfølgelig lige skæres af til sidst.

Resultatet er ganske overvældende og slet ikke noget vi ville kunne opnå med manuel håndholdt svejsning, se bare nedenstående.

Illustration: Sarunas Kazlauskas

Resultatet efter en afpudsning, ganske imponerende!

Det var jo så indersiden vi fik svejser i søndags. Den kommende weekend skal vi have svejset fra ydersiden for at opnå den høje styrke. Det bliver naturligvis på samme langsømssvejser men den skal løftes en del op for jorden for at få svøbet ind under den. Jeg ved ikke helt hvordan svejsebasserne har tænkt sig at kringle den, jeg hørte rygter om noget med en gaffeltruck, men det må vi jo se i weekenden.

Illustration: Sarunas Kazlauskas

Spica I svøb til brændstoftank efter første svejsning.

Udover denne lille update så har Sarunas også en video fra sidste uge med andre emner relateret til Spica I

Thomas Pedersen er civilingeniør fra DTU fra 2006 og har en Ph.D. indenfor mikro- og nanoteknologi fra DTU Nanotech, og er nu ansat samme sted som seniorforsker. Thomas har bygget raketter siden 1999 og blev en del af Copenhagen Suborbitals i 2009. Han er et af flere medlemmer af Copenhagen Suborbitals, der skriver på denne blog.
sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Som sædvanlig ligger kun en del af arbejdet med reelt at designe og fremstille raketdele. Rigtig mange kræfter bliver ofte lagt i at lave støtteudstyr, produktionsopstillinger og specialværktøj. Setuppet der ser vildt godt ud. Med for eksempel en enkelt søjle fra en autolift kunne i bygge et setup, som ikke krævede en truck for omstilling fra ind- til udvendig svejsning.

  • 0
  • 0

Hvordan kan det udelukkes, at de viste punktsvejsninger ikke påvirker styrken - selvom der svejses på langs og henover ?

jeg kan let forstå hvorfor der ikke kan trækkes i et e.g. 250 mm prøveemne med 3-4 punktsvejsninger.

Men imponerende.

  • 0
  • 0

men, hvordan forklarer I at styrken er højere, svejst fra begge sider, end for grundmaterialet?

Måske I skulle se på jeres prøveparametre???

  • 2
  • 0

Vi antager at det ikke betyder noget. Men der kan vi selvfølgelig få os en overraskelse når de færdige tanke skal trykprøves. De bliver dog kun trykprøvet op til et stress på ca. 450 MPa, så der er god margen. I hvert fald når man snakker rakettanke, havde det været en tryktank til mere almindeligt konsumer-forbrug ville det være noget andet.

  • 0
  • 0

Det er jo tydeligt at det ikke er svejsningen der brister for de dobbelt svejsede emner. Så i svejsningen har vi mindst materialets nominelle styrke og så kan vi ikke rigtig gøre mere.

Jeg skal ikke forsøge at kloge mig i hvorfor svejsningen er stærkere, men det tror jeg nu også man se ved nogle andre former for svejsning. En form for hærdning pga. varmepåvirkningen.

  • 0
  • 0

en svejsning er normalt stærkere end grundmaterialet (tilsatsmateriale er en bedre legering). det svage led er din HAZ, Heat Affected Zone, den er "sprød" . den kan man gøre mindre ved højere svejsehastighed, feks ved at andvende helium som baggas ( og derved mindre strømstyrke A ) og lettere penetrering ( ved svejsning fra En side) ophæftning af rustfast stål anbefales der en længde mellem hæft på 10 * Godstykkelse = 30 mm. tilsæt dog for pokker lidt tråd engang imellem når i nu går så meget op i det.

  • 2
  • 0

Ved svejsning opstår krympespænding nær svejsningen, derfor opstår der ofte revner nær ved. Det undgås ved at hamre eller stukke selve svejsningen.

Jeg er faktisk nødt til følgende tilføjelse:

Svejsningen skal stukkes efter lige efter den røde glød er borte, men inden den bliver kold, dvs. ved ca. 300-500 grader, fordi ellers når der at opstå interne trækspændinger der svækker materialerne.

Når man svejser med elektroder der har tilsatsmateriale, benyttes slaggehammer, og den slags er velegnet dertil.

  • 0
  • 0

altså fedt at I nu igen bygger til raketten. Den gamle følelse omkring projektet vender tilbage. Det har været noget andet længe og forståeligt. Glæder mig over der igen kommer gang i den tekniske debat fra brugerne!

  • 4
  • 0

Det er

altså fedt at I nu igen bygger til raketten. Den gamle følelse omkring projektet vender tilbage. Det har været noget andet længe og forståeligt. Glæder mig over der igen kommer gang i den tekniske debat fra brugerne!

Tak for kommentaren. Vi har nu egentlig været igang med raketbyggeriet længe. Det er mere det at få blogget om det, der har været en udfordring. Hvis du ser på vores YouTubekanal under Videoer, så er der gennem længere tid udgivet en lind strøm af korte aktivitetsvideoer fra værkstedet. Mange af disse aktiviteter kan det være vanskeligt at samle sammen til en blog, så det er en god ide også at følge med dér.

https://www.youtube.com/user/CphSuborbital...

  • 1
  • 0
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten