Im Bereich Fügen glänzte die Messe Euro-Blech nicht nur mit Produkt-, sondern auch mit Verfahrens-Innovationen. Eine Technik mit Perspektive ist das Laser-Hybridschweißen. Es verbindet die Vorteile des Lasers mit denen des Lichtbogens.
Von unserem Redaktionsmitglied Dr. Bernhard Reichenbach – bernhard.reichenbach@konradin.de
Die Blechbearbeitungsmesse Euro-Blech 2002 zeigte sich auch im Bereich Fügetechnik als echtes Innovationsforum. Sowohl bei konventionellen als auch bei modernen Verfahren präsentierten die Aussteller zahlreiche Produkt-Neuheiten und -Weiterentwicklungen.
Ein neuartiges Verfahren mit Zukunft für viele Bereiche der Metallverarbeitung, einschließlich des Fahrzeug-, Behälter- und Anlagenbaus sowie des Schiff- und Stahlbaus ist das Laser-Hybridschweißen. Es verbindet die Vorteile des Laserschweißens – beispielsweise hohe Geschwindigkeit und Qualität – mit den Stärken des Lichtbogenschweißens, zu denen eine hohe Flexibilität zählt.
„Ein wesentlicher Vorteil gegenüber dem Laserschweißen ist die deutlich höhere Toleranzverträglichkeit, durch die der Aufwand für die Fugenvorbereitung und damit die Anlagenkosten erheblich sinken“, erläuterte Herbert Dorninger, Geschäftsführer der Division Schweißtechnik der Fronius Deutschland GmbH, Kaiserslautern. „Gegenüber dem konventionellen MIG/MAG-Schweißen ergibt sich ein tieferer Einbrand – und dies bei schmalen, sauberen Nähten.“ Durch die höheren Prozessgeschwindigkeiten – Herbert Dorninger nennt 11 m/min – werden die Fertigungszeiten reduziert. Dies gilt selbst für größere Blechdicken, als die beim Lichtbogenprozess möglichen. Die Stärken des Verfahrens zeigen sich speziell bei schweißaufwendigen Teilen aus Aluminium,Bau- und Chrom-Nickel-Stahl mit langen Nähten, wo der niedrige Wärmeeintrag den Bauteilverzug limitiert. Auch beim Fügen von Tailored Blanks bieten sich Vorteile.
Neben dem österreichischen Hersteller Fronius International GmbH, Wels, und der High-yag Lasertechnologie GmbH, Stahnsdorf, haben nun auch die Air Liquide GmbH, Düsseldorf, sowie die Cloos Schweißtechnik GmbH, Haiger, entsprechende Schweißköpfe im Programm. Die je nach Hersteller sehr unterschiedlich ausgelegten Systeme verbinden auf engem Raum die Fokussierung des Laserstrahls – sei es CO2 oder YAG – mit der Einwirkung des MIG- oder WIG-Lichtbogens.
Der Laser-Hybridschweißkopf von Cloos wurde im Rahmen eines gemeinsamen Forschungsprojektes mit der Schweißtechnischen Lehr- und Versuchsanstalt (SLV) Halle entwickelt. „Durch seinen modularen Aufbau kann er an jede Laser-Optik angepasst werden“, erklärt Gerd Klaas, Technischer Bereichsleiter bei Cloos. „Somit lassen sich auch vorhandene Laserstationen ohne Weiteres aufrüsten.“ Die Besonderheit des Hybridschweißkopfes von Cloos: Der Metall-Schutzgas-Brenner kann sich an einer externen Achse je nach Bedarf frei programmierbar im Winkel von ±135° um die Laserstrahlführung bewegen. „Damit lassen sich im universellen Einsatz Nahtformen unterschiedlicher Art flexibel realisieren“, hebt Gerd Klaas hervor. „Zudem wird die Bauteil-Zugänglichkeit verbessert.“ Der Schweißkopf ist Bestandteil einer schlüsselfertigen Systemlösung. Zu dieser gehören neben der Laserquelle und einer rechnergesteuerten 400-A-Impulsstromquelle ein Industrieroboter samt Steuerung.
Cloos präsentierte noch weitere innovative Hochleistungs-Fügeverfahren, darunter das Metall-Schutzgas-(MSG)-Bandschweißen. Bei diesem MIG/MAG-Prozess wird rechteckiger Flachdraht eingesetzt. Beim Schweißen von Stahl und Aluminium sollen damit gegenüber einer runden Drahtelektrode Leistungssteigerungen von bis zu 30 % möglich sein. Als Zubehör sind lediglich ein spezieller Bandbrenner sowie ein modifizierter Duo-Drive-Drahtvorschub erforderlich.
Erstmals zeigte Cloos das MIG-Tandem-Löten mit Industrierobotern des Typs Romat. Das Verfahren eignet sich speziell für oberflächenveredelte Feinbleche, aber auch für unbeschichtete sowie niedrig- und hochlegierte Stähle. Indem zwei Drähte gleichzeitig durch den Brenner geführt werden, sollen bei hoher Prozessstabilität Lötgeschwindigkeiten von bis zu 6 m/min möglich sein. Auf Grund der niedrigen Schmelztemperaturen des Zusatzwerkstoffs wird weder der Grundstoff aufgeschmolzen noch die Oberflächenbeschichtung zerstört. Somit lassen sich qualitativ hochwertige, korrosionsbeständige und porenfreie Verbindungen herstellen. Positiv ist auch die gute Spaltüberbrückbarkeit.
Das nach eigenen Angaben erste WIG-Schweißgerät mit Synergic-Bedienprinzip präsentierte die EWM GmbH, Mündersbach. Mit der AC/DC-Baureihe Tetrix soll der Anwender einfach einschalten und losschweißen können. Hierzu wählt er die Fügeaufgabe über Material, Nahtart und Blechdicke, sodann gibt das digitale System automatisch die richtigen Parameter wie Schweißstrom, Start- und Endstrom, Stromart und dergleichen optimiert vor. Die Steuerung verfügt über 256 Jobs von denen 128 vorprogrammiert und weitere 128 für kundenspezifische Aufgaben frei einstellbar sind. Tetrix eignet sich neben dem WIG- und E-Hand- auch für das WIG-Pulsschweißen.
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