Fertigung 21.09.2001, 17:31 Uhr

Schweißen und Schneiden fügen sich im Hightech-Trend

Laser sind auf dem Vormarsch, und computergesteuerte Pro­zesse sorgen für hohe Qualität und Produktivität.

Auf 3,4 Mrd. DM Umsatz im Jahr kommen die Hersteller von Schweißtechnik in Deutschland. Der Wert ihrer Anwendung ist zehn Mal höher. Wohl kaum einen Gedanken verschwendet ja auch ein Autofahrer daran, dass er seine Gesundheit einem Spitzenergebnis moderner Schweißtechnik anvertraut: Allein beim Rohbau der Karosserie haben fleißige Roboter ca. 5000 Schweißpunkte gesetzt, und auch beim Fahrwerk sowie bei der Innenausstattung: Überall wird geschweißt. Computergesteuerte Prozessregelungen stellen sicher, dass diese Schweißverbindungen im Crashfall auch die vorberechnete Belastung aufnehmen. Auch der Airbag wacht in einem Gehäuse, das mit Hilfe von Mikroschweißungen verschlossen wurde.

In Essen klar erkennbarer Branchentrend ist die schnelle Ausbreitung der Laser, die neue Anwendungsgebiete vor allem in der Automobilindustrie und bei deren Zulieferern erobern. Damit eröffnet sich ein großer Markt für Applikationsspezialisten. „Wir haben uns darauf spezialisiert, Anwender bei der optimalen Nutzung ihrer Anlagen zu unterstützen“ erläutert Dr.-Ing. Björn Wedel von der Highyag Lasertechnologie GmbH in Stahnsdorf bei Berlin. Neuestes Produkt ist ein Bearbeitungskopf für Festkörperlaser mit einem „intelligenten“ Tastsensor, der es gestattet, 3D-Schweißnähte z.B. an einer Karosserie kontinuierlich abzutasten und dadurch den Laserkopf ebenso wie den Schweißdraht stets optimal nachzuführen.

Einen anderen Ansatz zur Bewältigung von Schweißaufgaben an 3D-Strukturen stellte die Trumpf Lasertechnik GmbH aus Ditzingen vor. Hier setzt man auf Scanner, wobei der Laserstrahl über Spiegelsysteme abgelenkt wird. Besonderer Vorteil ist die hohe Geschwindigkeit des Systems, da der Strahl nahezu verzögerungsfrei von Naht zu Naht springen kann, wodurch unproduktive Nebenzeiten minimiert werden.

Als Remote Welding System stellte auch die Rofin-Sinar-Gruppe, Hamburg, ein CO2-Lasersystem mit 3,5 kW für Schweißaufgaben an komplexen 3D-Strukturen vor. Auch hier wird der Strahl über ein Spiegelsystem gelenkt, die Fokusnachführung in vertikaler Richtung erfolgt über die Bewegung einer Optik auf einer Linearachse. Der Arbeitsbereich von 1500 x 2400 mm reicht für Karosseriekomponenten.

„Hybrid ist mehr als Laser plus MIG“ erläuterte Bernhard Wiesinger, technischer Berater der Fronius Schweißtechnik in Wels (Österreich)auf der Messe in Essen. Bei dem neuen Verfahren wirken Laserstrahl und Plasma gemeinsam auf das Werkstück. So können deutlich größere Spalte überbrückt werden als beim reinen Laserverfahren, während die Fügegeschwindigkeit erheblich höher liegt als beim reinen MIG-Einsatz.

„Aber auch bei dem etablierten Verfahren MIG/MAG-Schweißen sind noch erhebliche Verbesserungen möglich“, erläuterte Christina Cloos von der Carl Cloos Schweißtechnik GmbH, Haiger, in Essen. „Beim Bandschweißen von Stahl bzw. Aluminium konnten wir durch Mechanisierung und Automatisierung Leistungssteigerungen bis zu 30 % erzielen“. Vorgestellt wurde eine neue Generation rechnergesteuerter Impulsstromquellen, die im „variablen Synergiemodus“ auf gespeichertes Expertenwissen zurückgreifen, deren Parameter bei Bedarf aber auch direkt von einem Fachmann eingestellt werden können.

Experten sind immer gefragt in der Schweißtechnik, denn die Schweißer müssen in mehreren Stufen Zulassungsprüfungen ablegen. Immerhin 16 800 von ihnen arbeiten hauptberuflich als manuelle Schweißer in den Anwendungsbranchen, und noch einmal 180 000 sind mehr oder weniger mit Schweißarbeiten beschäftigt. Neben Lasertechnik und automatischen Anlagen ist in der Schweißtechnik also auch immer noch Handarbeit weit verbreitet.

„Unsere neuen AbiMIG-Handbrenner zeichnen sich durch bessere Ergonomie, modulare Schalt- und Einstellfunktionen sowie längere Lebensdauer aus“, sagt Dipl.-Betriebswirt (FH) Alexander Lang, Leiter Marketing der Abicor Binzel Schweisstechnik GmbH & Co. KG in Buseck. Auch die WIG-Brenner der AbiTIG-Serie wurden verbessert: Neben integrierten Steuerelementen für die Stromquelle weisen sie ein verbessertes Kühlsystem auf, das längere Standzeiten ermöglicht.

Ebenso wie bei anderen technischen Disziplinen greift auch der Schweißer heute bei der Lösung neuer Aufgaben zunehmend erst zur Maus, bevor er den Brenner anwirft. Mit Programmen wie MAGSim für die Simulation der Ausbildung von MAG-Schweißnähten oder EBSim, der numerischen Simulation des Lichtbogenschweißens, beide vorgestellt von WeldAix GmbH in Aachen, kann der Anwender die Parameter seines Prozesses virtuell am Bildschirm simulieren und optimieren, um so bereits im Vorfeld fundierte Angaben über Wirtschaftlichkeit und Qualität zu gewinnen. Auch für das Laserschweißen gibt es mit DB-Labsim der Visual Analysis AG in Leverkusen ein praxiserprobtes Softwarepaket, das langwierige Probeschweißungen ersparen kann.

„Hochzufrieden“ zeigte sich Stefan Klein, Leiter Roboter und Schweißsysteme von Panasonic Factory Automation Europe. Die leichte Bedienbarkeit und die auf Windows Ce basierende Robotersteuerung hätten viele Besucher überzeugt. Auch das neue Verfahren zum MIG-Schweißen von Aluminium mit Schweißgeschwindigkeiten größer als 3 m/min habe großen Zuspruch gefunden.

Punktschweißen ist immer noch die „klassische“ Anwendung in der Automobilundustrie. Auch hier gibt es Fortschritte. So führte die Nimak Automatisierte Schweißtechnik GmbH aus Wissen eine Roboterzange mit servomotorischer Schließbewegung vor, die eine genaue Kontrolle der Schließkräfte und damit eine bessere Prozesskontrolle ermöglicht, und die im selben Ort beheimatet Dalex GmbH & Co. KG präsentierte eine doppelwirkende hydraulisch betätigte Schweißeinheit, die hohe Schließkräfte übertragen kann. Dies ist vor allem in solchen Fällen von Vorteil, wo Schweißpunkte dicht nebeneinander gesetzt werden müssen.

So, wie viel Schweißtechnik in den Alltagsgütern „versteckt“ ist, gibt es auch manche Anwendungen, die erst nach einiger Zeit publik werden: Stolz auf den Auftrag über die Schweißausrüstungen für die Bergungsplattform, die das russische U-Boot „Kursk“ bergen soll, zeigte sich die Esab GmbH, Solingen, deutsche Tochter des schwedischen Branchenriesen Esab AB.

Als nach dem Sinken des U-Boots in einer Bergungsaktion die Bugsektion abgetrennt werden sollte, entwickelte Durum Verschleißtechnik, Krefeld, die passenden Schneidwerkzeuge – vier 50 m lange Ketten aus 1500 Segmenten. Jedes von ihnen wurde durch Auftragsschweißen und thermisches Spritzen beschichtet. Sechs Wochen dauerte die Herstellung der Werkzeuge. 5 t Zusatzwerkzeuge wurden verarbeitet. Das Auseinanderschneiden benötigte dann nur vier Tage. K. VOLLRATH/KÄM

Ein Beitrag von:

  • Klaus Vollrath

  • Siegfried Kämpfer

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