Auf höhere Präzision und Reproduzierbarkeit aus

Moderne Hochleistungs-Biegemaschinen erlauben es heute, Teile zu fertigen, die früher als unproduzierbar galten. Verbesserte Biegetechniken vermindern beispielsweise die Ausdünnung der Außenwand. Erreicht wird dieser Effekt mit dem Einsatz sogenannter Booster, die das Stahlrohr während des Biegens nachdrücken, so dass zusätzliches Material in den Außenbogen fließt. Der Vorteil für den Anwender: Bauteile können noch dünnwandiger und damit gewichtsparender ausfallen. Der Einsatz dieser Technik setzt sich beim Rohrbiegen ebenso auf breiter Front durch wie der Gebrauch elektrischer Servoantriebe.

Umformen/Biegen

Entsprechende innovative Lösungen für die zunehmend komplexeren Anforderungen beim Rohrbiegen in Automobil- und Möbelindustrie, Luftfahrt und Schiffbau offeriert die AddisonMcKee Ltd., Preston/Großbritannien (Halle 8 a, Stand D48). Besonderes Interesse der Besucher erhofft sich der Hersteller für die Rohrbiegemaschine DataBend DB75ESRB, eine vollelektrische Multiradius-Maschine mit Booster-Einrichtung vor allem für Anwendungen im Automobilbereich. Die elektrische Betriebsweise der Ziehbiegemaschine soll für einen sauberen und leisen Betrieb sorgen und die Betriebs- und Wartungskosten reduzieren.

Ein weiteres Exponat der Briten ist die mehrstöckige vollelektrische Ziehbiegemaschine DataBend DB24ESR. Sie ist speziell für Rohrkomponenten mit kleinen Durchmessern ausgelegt, wie sie typischerweise in der Automobil- und Luftfahrtindustrie benötigt werden. Dank der Fähigkeit, rechts und links in der gleichen Umformsequenz zu biegen, soll sie viel Zeit beim Herstellen gegenläufiger Rohrbiegungen sparen.

Deutliche Einsparungen bei der Fertigung von Automobilteilen verspricht sich die EMS Engineering and Maintenance Services Ltd., Meinerzhagen, vom Einsatz der neuentwickelten Roboter-gestützten Biegeanlage Uni-vercell. Das System, das als kleinste automatische Rohrbiegezelle bezeichnet wird, feiert in Halle 6, Stand B01, sein Europa-Debüt. EMS ist die deutsche und österreichische Vertretung der Unison Olympian Trading Estate aus dem englischen Scarborough.

Die bedienerlos arbeitende Zelle besteht aus Rohrbiegemaschine, Endenbearbeitungseinheit, Rohrlader, Roboter sowie Kamerakontrolle und soll nicht mehr Platz benötigen als eine herkömmliche Rohrbiegemaschine. Sie verfügt über eine innovative vollelektrische Architektur rund um den Roboterarm und soll preislich keinen Vergleich mit einer Stand-alone-Rohrbiegemaschine scheuen. „Früher hat Unison automatische Anlagen um eine Standardmaschine herum konstruiert. Mit Uni-vercell wurde ein völlig neues Konzept verwirklicht, bei dem der Vorschub durch einen Roboterarm ersetzt wurde“, erläutert Martin Brucks von EMS. „Dieser Ansatz erlaubt es, die Anlage wesentlich kompakter zu bauen und Qualität und Wiederholbarkeit zu steigern, weil die Teile während des gesamten Prozesses vom Roboterarm gehalten werden und jedes einzelne Teil durch die Kamera überprüft wird.“

Die erste Ausführung der Zelle kann Rohre bis 16 mm Durchmesser bearbeiten und benötigt lediglich 4,5 m² Platz. Sie verfügt über einen 6-Achsen-Roboterarm für ein Teilegewicht bis 6 kg, einen 2-Stufen-Endenformer, einen mehrstöckigen Rohrbieger ohne Dorn sowie ein Kamerakontrollsystem, das sowohl die Endenbearbeitung als auch die Biegungen überwacht.

Ausgerüstet mit einer Rohraufnahme zum Halten und Drehen des Rohres, kann der Roboter das Teil während des gesamten Prozesses halten und bewegen. Er ergreift das Rohr, führt es der Endenbearbeitung, dem Biegearm sowie der Kontrollkamera und legt es gezielt ab. „Damit werden die Kosten für den Vorschub, das Maschinenbett und Referenzpunkte sowie Handlings- und Spannvorrichtungen eingespart“, merkt Brucks an.

Mit der Uni-vercell sollen sich Teile mit einer Genauigkeit von 0,1 mm fertigen lassen, wobei die Flexibilität des Roboterarms auch die einfache Fertigung von Serien unterschiedlicher Rohre erlaubt – und dies bei einer hohen Genauigkeit und Wiederholbarkeit. Die Anlage wurde für den Dauerbetrieb konstruiert und soll leicht tausende Teile pro Tag herstellen können. Selbst komplexe Geometrien, die sich auf einer hydraulischen Maschine nur schwer erzeugen lassen, sind möglich, weil die Maschine zu jeder Zeit und an jeder Stelle Zwischenschritte fahren kann, zum Beispiel, um Kollisionen zu vermeiden. Diese Programmierbarkeit kann auch zur Verkürzung der Zykluszeiten dienen, da nur die Schritte gemacht werden, die unbedingt erforderlich sind.

Der französische Hersteller Silfax, Vourles, zeigt in Halle 8 a, Stand F45, seine neue Rohrbiegemaschine SE 50LR mit Rohrtrenneinrichtung. Sie eignet sich speziell für die Herstellung von Abgaskrümmern. Anwender können mit der Links- und Rechtsbiegetechnik auf einer Maschine ein komplettes Set an Abgaskrümmern für Vier-, Sechs- oder Achtzylinder-Motoren biegen. Beim Fertigen eines kompletten Krümmersets erspart die SE 50LR den Einsatz einer zweiten Maschine. Denn häufig müssen ein oder zwei Krümmer eines Sets links herum gebogen werden, der Rest üblicherweise rechts herum. Wenn dies auf einem System möglich ist, lassen sich neben der zweiten Maschine auch die Logistikkosten für eine Zusammenführung eines Sets einsparen. Die integrierte Rohrtrenneinrichtung vermindert den Abfall vor allem bei kurzen Rohrteilen, für die bei Einzelfertigung immer ein Aufmaß an Material zum Spannen berücksichtigt werden muss, das später abgetrennt wird. Die Maschine biegt aus automatisch zuführbaren Rohren von 2 bis 6 m Länge mehrere Krümmer und trennt sie sofort ab. Die Steuerung berücksichtigt dabei sowohl die Material- respektive Längenausdehnung beim Biegen, als auch den Materialmehrbedarf, der beim Trennen als Span wegfällt.

Silfax zeigt auch seine vollelektrische Rohrendenbearbeitungsmaschine SFER mit acht Bearbeitungsschritten. Von den acht Plätzen auf der rotierenden Werkzeughalterung lassen sich drei mit Rollierköpfen bestücken. Laut Anbieter ist die Maschine leicht in Zellen zu integrieren und stellt einen wichtigen Schritt zur automatisierten Bearbeitung von Rohrenden dar. Schnelle Werkzeugwechsel sollen die automatisierte Bearbeitung selbst kleiner Serien ermöglichen.

Fügen

Fügetechniken spielen bei der Produktion und Bearbeitung von Rohren eine wichtige Rolle – immerhin sind mehr als zwei Drittel aller weltweit gefertigten Stahlrohre geschweißt, und die Herstellung von Rohrverbindungen ist ohne den Einsatz von Schweißtechnik undenkbar. Speziell hierfür entwickelte die Polysoude S.A.S., Nantes/Frankreich, eine neue Orbital-Schweißanlage mit einer – so der Hersteller – wegweisenden Mensch-Maschine-Schnittstelle (MMS). Die tragbare WIG-Schweißanlage P4 zum automatisierten Orbitalschweißen von Edelstahl-Rohrverbindungen feiert in Halle 7.1, Stand G29, Premiere. Der französische Weltmarktführer will damit neue Dimensionen im Anlagenbau erschließen – technisch, wirtschaftlich und qualitativ. Die Voraussetzung hierzu soll eine intuitive Bedienerführung, verbunden mit einem modularen Anlagenkonzept, bieten. Dabei bildet ein großformatiger Touchscreen die MMS. Über diese laufen sämtliche Interaktionen mit der Anlage, die über die Software alle Befehle an die interne Elektronik gibt und dem Bediener den Stand des Fügeprozesses übermittelt.

Weitere Besonderheiten der P4 sind die selbständige Anlagenkonfiguration sowie die Auto-Programmierung. Hinzu kommt die Echtzeit-Schweißdatenerfassung für ein reproduzierbares Schweißergebnis: Die Maschine erkennt nicht nur den angeschlossenen Werkzeugtyp (Schweißkopf/-zange), sondern „weiß“ auch, mit welchen Grenzwerten dieser arbeiten kann. Dank Programmbibliothek und Synergic-Betrieb mit Berechnung der genauen Parameter anhand vorgegebener Aufgabenstellungen muss der Bediener nur noch den Werkzeug- und Werkstückwechsel vornehmen sowie Grundwerkstoff, Rohrdurchmesser und Wanddicke eingeben. Das Schweißsystem schlägt daraufhin nicht nur das beste Fügeprogramm vor, sondern erstellt die komplette Schweißanweisung bis hin zur Dokumentation der Daten. Erkennt der Bediener Schweißfehler, bietet das Expertenmenü der Anlage Hilfestellung. Ein weiteres Merkmal der P4 ist der laut Anbieter unkomplizierte Einsatz auf Baustellen und in der Vorfertigung. Hierzu tragen folgende Faktoren bei: ein niedriges Gewicht der Anlage, die Bildschirmanzeige in Landessprache sowie die Multi-Spannungs-Automatik für Wechselspannungsnetze von 100, 110, 200 und 230 V.

Trennen

Neben dem Umformen und dem Fügen ist das Trennen die dritte wichtige Bearbeitungsmethode. In Halle 8 b, Stand E28 stellt die RSA Entgrat- und Trenn-Systeme GmbH & Co KG, Lüdenscheid, zwei neue Sägezentren vor, die aktuelle Trends in der Vorfertigung von Rohren und Profilen aufgreifen: die Spezialisierung in der Produktqualität und die Flexibilisierung in der Fertigung. Gerade im Rohrhandel und bei den Zulieferern der Automobilindustrie wächst die Vielfalt an Werkstückformen und Werkstoffen. Restriktive Qualitätsvorgaben erfordern ein hohes Fertigungs-Know-how, und Kostendruck und Lieferfähigkeit verlangen nach flexiblen Maschinenkonzepten. Diesen Spagat will RSA mit den Sägezentren bewältigen, die jeweils auf spezifische Anforderungen ausgerichtet sind, aber so flexibel konzipiert wurden, dass sie ein breites Werkstückspektrum bearbeiten können, um eine optimale Auslastung zu ermöglichen.

Das Sägezentrum Rasacut SK trennt und entgratet kurze Rohre ab 20 mm Länge mit hoher Präzision und Ausbringleistung. Bei so kurzen Abmessungen stellt das Teilehandling und das einwandfreie, reproduzierbare Entgraten eine besondere Herausforderung dar. RSA präsentiert hierzu eine prozesssichere Lösung, die Arbeitsablauf und Qualität nicht nur beim Sägen, sondern auch beim Entgraten verbessern soll. Der Einsatz von Hochleistungsbürsten bietet hier laut Hersteller einige Vorteile gegenüber dem sonst üblichen Gleitschleifen. Mit Modulen für das Prüfen und Reinigen lässt sich das Sägezentrum weiter ausbauen.

Für das Trennen von Rohren und Vollmaterial bis 170 mm Durchmesser entwickelte RSA das Sägezentrum Rasacut XXL. Dieser Abmessungsbereich galt bislang als Domäne von Bandsägen. Doch Kunden, die diese neue Kreissäge verwenden, berichten laut Hersteller von einer Reduzierung der Sägezeit um bis zu 90 % gegenüber modernen Bandsägen sowie einer verbesserten Qualität der Schnittfläche in puncto Winkeligkeit und Rautiefe. Das Sägezentrum kann aus Modulen für das Entgraten, Prüfen, Reinigen und Stapeln zusammengesetzt oder damit nachträglich erweitert werden.

Dipl.-Ing. Lothar Handge Fachjournalist in Velbert

Jedes Werkstück wird mittels Kamera überprüft

Maschine lässt sich leicht in Zellen-Lösungen integrieren

Sägezentren bearbeiten breites Werkstückspektrum