voestalpine nutzt CMT-Schweißprozess in Serienproduktion

Fronius hat den CMT-Schweißprozess jüngst auf die modernste Schweißstromquelle des Unternehmens, die TPS/i, gebracht. voestalpine hat sich als erster Anwender entschieden, die weiterentwickelte CMT-Technologie in der Serienproduktion zu nutzen.

„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 nach drei Monaten Serienproduktion. Für den Leiter des Bereichs Fügen bei der voestalpine Automotive Components Schmölln GmbH 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.“

CMT ins Lastenheft für Neuanlagen aufgenommen

Der Bereichsleiter hatte dafür gesorgt, dass der CMT-Prozess für das Lichtbogenschweißen von Stahlblechen bis 3 mm als Standardprozess im Lastenheft für neue Schweißanlagen aufgenommen wurde. Auf ihnen fertigt voestalpine unterschiedlichste 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, verzinktem 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.

Im Sommer 2016 wurden dann im Technikum am Stammsitz von Fronius in Wels die ersten Schweißversuche mit dem neuen CMT-Prozess und der TPS/i durchgeführt. Die Grundlage für den erreichten Technologiesprung bildet die TPS/i, die nicht eine einfache Weiterentwicklung des Vorgängermodells TPS darstellt, sondern eine von Grund auf neu konzipierte Schweißstromquelle ist. Dabei hat Fronius alle Komponenten von der Steuerung, über den Kommunikationsbus und den Drahtvorschub bis hin zur Bedienoberfläche, dem Kühlsystem und dem Schlauchpaket neu entwickelt.

Neuer Algorithmus - neuer Roboterbrenner

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 und wurde als CMT-Variante mit einem digital geregelten, getriebelosen AC-Servomotor für noch höhere Frequenzen der oszillierenden Drahtelektrodenbewegung ausgestattet.

Die Ergebnisse der Schweißversuche am realen Bauteil waren so überzeugend, dass sich die Beteiligten sofort an die Überführung der neuen CMT-Generation in die Serienproduktion bei voestalpine gemacht haben. Schon im Herbst 2016 war es soweit. Innerhalb eines Tages wurde die erste der sechs Roboterzellen von Fronius-Mitarbeitern umgerüstet, auf der Halter aus blankem, 2 bis 3 mm dicken Stahlblech unter CO2-Schutzgas produziert werden. Dabei ist etwa ein Meter Schweißnaht zu legen, der sich aus 48 Einzelnähten mit einer Maximallänge von 35 mm zusammensetzt. „Bereits am nächste 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. Nach den Tests konnte bei voestalpine noch am selben Tag die Serienproduktion mit der neuen CMT-Konfiguration wieder anlaufen.

Quelle: Fronius  Bildtext: Im Sommer 2016 hat voestalpine die erste Roboterzelle auf die zweite Generation des CMT-Schweißprozesses und die neue Schweißstromquelle TPS/i umgerüstet. (Foto: Fronius)