Die zweite Generation des CMT-Prozesses stellt einen Quantensprung gegenüber der Vorgängerversion dar“, erläutert Michael Nowasz begeistert. Für den Leiter des Bereichs Fügen bei der Voest alpine 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 spürbar angehoben und unseren Handlungsspielraum beim Fügen vergrößert.“
Der neue CMT-Prozess (Cold Metal Transfer) zeichnet sich durch einen besonders niedrigen Wärmeeintrag und eine hohe Spaltüberbrückbarkeit aus. „Hier unterscheidet sich der von Fronius gewählte Ansatz bereits von anderen, da die Tropfenablöse oder der Tropfenübergang nicht nur durch die Elektronik der Stromquelle gesteuert, sondern zusätzlich mechanisch unterstützt wird“, urteilt der Bereichsleiter. So wird ein besonders stabiler Lichtbogen erzeugt, der faktisch spritzerfrei arbeitet und auch höhere Schweißgeschwindigkeiten zulässt.
Die Qualität im Blick: Schneller schweißen mit CMT
„Mit der Umstellung vom Standard-MAG-Prozess auf CMT konnte bereits eine zufriedenstellende Leistungssteigerung erreicht werden“, blickt Nowasz in die Zeit nach der Einführung der ersten Generation des CMT-Prozesses 2011 am Standort Schmölln zurück. „Seitdem müssen kaum Spritzer entfernt werden, sodass sich meine Mitarbeiter ganz auf die Qualität der Schweißnaht konzentrieren können.“
Ein weiterer Pluspunkt ist die hohe Verfügbarkeit der CMT-Anlage, betont er: „Verlöscht aus irgendeinem Grund der Lichtbogen, zündet der Prozess von alleine wieder. Zündfehler, ein Festbrennen der Drahtelektrode am Kontaktrohr oder ähnliche Ärgernisse gehören bei uns seitdem der Vergangenheit an.“
Zudem schätzt der Fügespezialist die vielfältigen Einflussmöglichkeiten auf den Schweißprozess oder die Lichtbogengeometrie – darunter auch die Option, CMT mit einem Pulsprozess zu überlagern, um den Wärmeeintrag über den Lichtbogen ins Grundmaterial noch besser kontrollieren und schneller schweißen zu können.
CMT ins Lastenheft für Neuanlagen aufgenommen
Dank der positiven Erfahrungen wurde der CMT-Prozess für das Lichtbogenschweißen von Stahlblechen bis 3 mm als Standardprozess ins Lastenheft für neue Schweißanlagen aufgenommen. Auf ihnen fertigt Voestalpine unterschiedliche Automotive-Strukturbauteile aus verzinkten und hochfesten Blechen aber auch Aluminiumblechen.
Sehr positiv reagierten die Verantwortlichen bei Voestalpine auf die Anfang 2016 vorgestellte zweiten Generation der CMT-Technologie und den Vorschlag, einen Einsatz in der Serienproduktion zu prüfen. „Wir haben für erste Schweißversuche eine A-Säule aus hochfestem, verzinktem Stahl gewählt“, erläutert 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. „Was wir dort zu sehen bekommen haben, war einfach genial. Es war für uns sofort klar, dass Fronius ein großer Wurf gelungen ist.“
Die Grundlage bildet die neu konzipierte Schweißstromquelle TPS/i. 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. Damit der CMT-Prozess maximal von der TPS/i profitieren kann, wurde der Algorithmus neu aufgesetzt und zur zweiten Generation ausgebaut. Der Push-Pull-Brenner wurde als CMT-Variante mit einem digital geregelten, getriebelosen AC-Servomotor für noch höhere Frequenzen der oszillierenden Drahtelektrodenbewegung ausgestattet. „Ein weiterer Vorteil des neuen Roboterbrenners Robacta Drive: Er ist kompakter als das Vorgängermodell und garantiert damit eine bessere Zugänglichkeit“, sagt Nowasz.
Neuer CMT-Prozess in der Serienproduktion
Die Ergebnisse der Versuche waren so überzeugend, dass sich die Beteiligten sofort an die Überführung der neuen CMT-Generation in die Serienproduktion bei Voestalpine machten. Im Herbst 2016 war es soweit. Innerhalb eines Tages wurde die erste der sechs Roboterzellen von Fronius umgerüstet. „Bereits am nächste Vormittag haben wir zusammen den Roboter geteached und noch am selben Tag die ersten Teile geschweißt“, erinnert sich Nowasz. „Mit dem neuen System lassen sich die richtigen Parameter schneller und einfacher finden.“
Der Bereichsleiter konnte sich zudem auch von 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 nur wieder eingerastet werden, sodass unmittelbar weitergeschweißt werden kann. Ein Tausch der CrashBox und die Referenzfahrt werden damit überflüssig. „Es hat mich begeistert, dass die Umstellung so reibungslos verlief, es in der Anlaufphase zu keinem Stillstand kam und wir keine weitere Unterstützung anfordern mussten“, freut sich Nowasz. bt
Video zum Schweißprozess
http://hier.pro/jylqK
„Ergebnisse der Versuche überzeugten“
