Qualität spürbar angehoben und Handlungsspielraum beim Fügen deutlich vergrößert

Quantensprung dank Schweißtechnik-Update

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Als erster Anwender nutzt Voestalpine die zweite Generation des CMT-Schweißprozess von Fronius in der Serienproduktion – mit großem Erfolg. Basis ist die neue Stromquelle TPS/i.

„Die zweite Generation des CMT-Prozesses stellt noch einmal einen echten Quantensprung gegenüber der Vorgängerversion dar, obwohl letztere bereits Schweißqualität und Prozesssicherheit auf höchstem Niveau geboten hat“, sagt Michael Nowasz. Für den Leiter des Bereichs Fügen bei der Voestalpine Automotive Components Schmölln steht fest: „Wir haben die Qualität dank der zahlreichen Neuerungen und Weiterentwicklungen der TPS/i in Verbindung mit einem darauf zugeschnittenen CMT-Prozess nochmals spürbar angehoben und zudem unseren Handlungsspielraum beim Fügen deutlich vergrößert.“

Auch der neue CMT-Prozess (Cold Metal Transfer) zeichnet sich durch einen besonders niedrigen Wärmeeintrag und eine hohe Spaltüberbrückbarkeit aus. Dies wird durch eine besonders dynamische Regelung des Lichtbogens erreicht. Dadurch müssen schon seit der Umstellung von Standard-MAG auf CMT kaum Spritzer entfernt werden. Aufgrund der positiven Erfahrungen wurde der CMT-Prozess bei Voestalpine für das Lichtbogenschweißen von Stahlblechen bis 3 mm als Standardprozess im Lastenheft für neue Schweißanlagen aufgenommen. Auf ihnen fertigt Voestalpine Automotive-Strukturbauteile aus verzinkten und hochfesten Blechen aber auch Aluminiumblechen. Zuletzt arbeiteten sechs der zwölf Roboterschweißzellen am Standort Schmölln mit dem CMT-Prozess.

Entsprechend positiv reagierten die Verantwortlichen bei Voestalpine daher auf die Anfang 2016 vorgestellte zweite Generation der CMT-Technologie und den Vorschlag von Fronius, einen Einsatz in der Serienproduktion zu prüfen. „Wir haben für erste Schweißversuche eine A-Säule aus hochfestem, verzinkten Stahl gewählt. Dieses komplexe Bauteil eignet sich nicht nur wegen des anspruchsvollen Materials, sondern auch wegen der eingeschränkten Zugänglichkeit und der fertigungsbedingt großen Spaltmaße bestens dafür, den neuen Prozess auf Herz und Nieren zu testen“, erläutert Michael Nowasz.

Erste Schweißversuche im Technikum in Wels

Im Sommer 2016 wurden dann im Technikum am Stammsitz in Wels die ersten Schweißversuche mit dem neuen CMT-Prozess und der TPS/i durchgeführt. „Was wir dort zu sehen bekommen haben, war einfach genial. Es war für uns sofort klar, dass Fronius wieder ein großer Wurf gelungen ist“, schwärmt der Bereichsleiter.

Grundlage für den Technologiesprung ist die von Grund auf neu konzipierte Schweißstromquelle TPS/i. Damit der CMT-Prozess maximal von der TPS/i profitieren kann, wurde der Algorithmus neu aufgesetzt und zur zweiten Generation ausgebaut. Auch der Push-Pull-Brenner blieb dabei nicht außen vor. „Ein Vorteil des neuen Roboterbrenners Robacta Drive sticht sofort ins Auge“, sagt Michael Nowasz. „Er ist kompakter als das Vorgängermodell und garantiert damit eine bessere Zugänglichkeit, wie wir sie für komplexere Bauteile immer häufiger benötigen.“

Sofort haben sich die Beteiligten an die Überführung der neuen CMT-Generation in die Serienproduktion bei Voestalpine gemacht. Innerhalb eines Tages wurde die erste der sechs Roboterzellen umgerüstet. „Bereits am nächsten Vormittag haben wir zusammen den Roboter geteached und noch am selben Tag die ersten Teile geschweißt“, erinnert sich Michael Nowasz. „Es hat sich gezeigt, dass sich mit dem neuen System die richtigen Parameter wesentlich schneller und einfacher finden lassen.“ So musste am dritten Tag nur noch geringfügig nachjustiert werden, um die optimalen Arbeitswerte zu erreichen.

Dabei konnte sich der Bereichsleiter auch von der Funktionalität der neuen magnetischen Crashbox überzeugen: „Wir ließen den Brenner vom Roboter gegen ein Blech fahren – die Schutzvorrichtung löste so schnell aus, dass keinerlei Beschädigung an Brenner, Roboter, Vorrichtung oder Werkstück entstehen konnte.“ Nach einer Kollision muss die magnetische Verriegelung dann nur wieder eingerastet werden, so dass unmittelbar weitergeschweißt werden kann. Der lästige Tausch der Crashbox und die Referenzfahrt werden damit obsolet.

Nach den Tests konnte bei Voestalpine noch am selben Tag die Serienproduktion mit der neuen CMT-Konfiguration wieder anlaufen. „Es hat mich absolut begeistert, dass die Umstellung so reibungslos verlief und es bis heute – drei Monate und 3000 Teile später – zu keinem Stillstand kam und wir bislang auch keinerlei weitere Unterstützung anfordern mussten“, freut sich Michael Nowasz.

Fronius International GmbH

www.fronius.com;
Euroblech Halle 13, Stand F174


+ Steckbrief + Steckbrief +

  • Als erster Anwender nutzt Voestalpine die zweite Generation des CMT-Schweißprozess von Fronius in der Serienproduktion: Die zweite Generation ist für Voestalpine ein „echter Quantensprung“, der die Schweißqualität nochmals spürbar angehoben hat
  • Grundlage für den Technologiesprung ist neu konzipierte Schweißstromquelle TPS/i inklusive Anpassungen beim Algorithmus und beim Brenner
  • Die Einführung der neuen CMT-Generation in die Serienproduktion ging flott, da sich mit dem neuen System die richtigen Parameter wesentlich schneller und einfacher finden lassen.
  • Überzeugend ist auch die neue magnetische Crashbox – die Schutzvorrichtung löst bei einer Kollision so schnell aus, dass keine Beschädigung an Brenner, Roboter, Vorrichtung oder Werkstück entstehen können.
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