25 Jahre Laser-Partnerschaft

Jubiläum

Wenn 18 Laserschweißanlagen so produktiv sind wie 90 WIG-Stationen, kann man nicht meckern – und über 25 Jahre erfolgreiche Partnerschaft mit dem Hauptlieferanten auch nicht. Im Gegenteil!

12. Mai 2016
Laserschweißen ist bis zu dreimal so schnell wie konventionelle Methoden. Bildquelle: Schoeller Werk; Rofin Sinar
Bild 1: 25 Jahre Laser-Partnerschaft (Laserschweißen ist bis zu dreimal so schnell wie konventionelle Methoden. Bildquelle: Schoeller Werk; Rofin Sinar)

Über mehrere Kilometer erstrecken sich die 19 Fertigungshallen entlang des kleinen Flüsschens Olef durch die Gemeinde Hellenthal. Hier am Rande des Nationalparks Eifel, unweit der belgischen Grenze, arbeiten mehr als 1.000 Mitarbeiter in den zahlreichen Produktionsstätten des Schoeller Werks, einem der international führenden Hersteller längsnahtgeschweißter Edelstahlrohre. Seit der Installation der ersten Laserschweißanlage vor 25 Jahren besteht eine enge Partnerschaft zwischen Schoeller Werk und den Hamburger Laserspezialisten von Rofin.

Ein Unternehmen mit langer Tradition und Beständigkeit

Das Schoeller Werk blickt auf eine nahezu 200-jährige Geschichte zurück, in der sich das Unternehmen durchgängig in Familienbesitz befand und dem Hellenthaler Standort treu geblieben ist. Nach den Anfängen als Eisenhütte nahm man 1959 die erste WIG-Rohrschweißstraße zur Herstellung längsnahtgeschweißter nicht rostender Edelstahlrohre in Betrieb. Das Schoeller Werk etablierte sich schnell und verkaufte seine Rohre unter anderem an die chemische Industrie sowie im Apparate- und Anlagenbau. Mit der Einführung der Serienproduktion von Rohren aus ferritischen und austenitischen Stählen für Automobil-Abgasanlagen im Jahr 1975 fassten die Eifler bald Fuß in dem wichtigen Markt der Automobilindustrie, der gegenwärtig rund 50 Prozent des Umsatzes ausmacht. Heute, 57 Jahre nach der Inbetriebnahme der ersten Anlage, produzieren 109 Schweißstationen mehr als 90 Millionen Meter Rohr pro Jahr und erwirtschaften 2015 einen Umsatz von rund 220 Millionen Euro.

Mit der Weiterentwicklung der Autos in den 80er-Jahren stiegen die Anforderungen an die verbauten Rohre, die sich unter anderem durch Biegen den kompakteren Karosserien anpassen sollten. Da sich WIG-geschweißte Rohre nicht oder nur bedingt zum Biegen eignen, musste eine neue Fügetechnik her: der Laser. Das Laserschweißen hat viele Vorteile: Der Schweißprozess weist geringe Wärmeeinflüsse auf, was sich unter anderem in einer schmalen Wärmeeinflusszone, einem günstigen Abbrandverhalten und einer minimalen Entmischung von Legierungselementen zeigt. Die feinkörnige Struktur der schmalen Schweißnaht erlaubt hohe Umformgrade auch ohne die oftmals im WIG-Schweißen erforderlichen Wärmebehandlungen und ist zudem bis zu dreimal so schnell wie konventionelle Methoden.

Auftakt: Laserschweißen

Hubert Reder, langjähriger Mitarbeiter und heute Leiter der Instandhaltung bei Schoeller Werk, beendete zu dieser Zeit sein Maschinenbaustudium. Mit seiner Diplomarbeit zum Thema Laserschweißen von Rohren traf er auf offene Ohren der Geschäftsleitung. »Meine Erfahrungen aus dem Studium und der Diplomarbeit kamen gerade zur richtigen Zeit«, so Hubert Reder rückblickend. Er legt auf dem Werksfahrrad täglich viele Kilometer zwischen den Fertigungshallen zurück, in denen er auch die Laserrohrfertigung betreut, deren Leiter er vormals war.

»Wir haben uns damals alle Laserhersteller und deren Schweißstationen angeschaut und auf Machbarkeit geprüft. Und man mag es kaum sagen, aber wir haben uns für Rofin entschieden, da deren quergeströmte Laser die schlechteste Strahlqualität hatten«, sagt Reder schmunzelnd. »Uns kam das sehr zugute, da unsere Bandkantenvorbereitung zu dieser Zeit für bessere Strahlqualitäten einfach nicht ausreichend war.« Geliefert wurde anfänglich ein RS 850I, ein 5-kW-DC-angeregter, quergeströmter CO2-Laser mit Strahlführungssystem zum Rohrschweißen. Dieser Vorläufer des heutigen ›Rofin Profile Welding Systems‹ war bereits damals ein seit knapp zehn Jahren bewährtes Rohrschweißsystem mit patentierter mechanischer Nahtnachführung. Gemeinsam mit Stefan Ziesemer, dem Hamburger Projektleiter von Rofin, wurde das Konzept entwickelt. »Eigentlich kann man sagen, dass wir anfänglich gegenseitig voneinander gelernt haben«, beschreibt Ziesemer die Situation vor 25 Jahren. Erst im Jahr zuvor hatte er die ersten Rohrschweißprojekte überhaupt betreut. »Genau wie für Herrn Reder war auch für mich das Rohrschweißen mit dem Laser damals noch ein ziemlich neues Feld. Aber wir haben uns gemeinsam der Aufgabe und den aufkommenden Fragen gestellt.« Offensichtlich erfolgreich, denn die Zusammenarbeit zwischen den beiden währt bis heute und hat insgesamt 14 von Rofin ausgestattete Schweißstationen bei Schoeller Werk hervorgebracht. Obwohl zahlenmäßig den 90 WIG-Stationen noch immer deutlich hinterher, überzeugen die insgesamt 18 Laseranlagen mit Ergebnissen und produzieren jährlich die gleiche Tonnage an Rohren wie die konventionellen Anlagen.

So wie sich die Bandkantenvorbereitung von Schoeller Werk und damit auch die Spaltgenauigkeit deutlich verbesserte, entwickelte Rofin unterdessen die damals patentierten CO2-Slab-Laser der DC-Serie. Diese Laser mit ihrem sogenannten No-Flow-Prinzip sind seitdem nicht nur bei Schoeller Werk eine sehr effiziente Laserlösung und mit einer hervorragenden Strahlqualität ausgestattete Alternative zu den bisher gekannten geströmten CO2-Lasern. »Natürlich testen wir auch andere Technologien wie Faserlaser auf unserer Laboranlage. Bisher kommen wir jedoch mit den CO2-Lasern für uns und unsere Anforderungen zu besseren Ergebnissen«, erklärt Huber Reder, warum bisher nur CO2-Laser eingesetzt werden.

Die gerade neu installierte Anlage ersetzt den aktuell ältesten Laser, einen fast 17 Jahre alten RS 880HF, gegen einen neuen 6-kW-DC-060-Laser und das neueste ›Profile Welding System‹ (PWS). Erstmals werden am PWS motorische Achsen verwendet. Schoeller Werk verfolgt damit das Ziel, alle Prozessparameter in einer Datenbank zu speichern, um die Reproduzierbarkeit der Prozesse zu verbessern und die Bedienung der Anlagen zu vereinfachen. Zudem setzt man eine dem Schweißprozess nachgelagerte Nahtinspektion ein, die zusammen mit allen Prozessparametern direkt an der Schweißstation ausgewertet wird. In der Eifel zeigt man sich sehr zufrieden mit der neuen Ausstattung der Schweißstation: »Der einfache, gut bedienbare Aufbau des Weld Sensors und die bekannte Bewertung der Schweißnaht durch den Falldorf Nahtinspektor erlauben hier einen schnellen Start in die Produktion«, so Hubert Reder.

Zuverlässige Partnerschaft über ein Vierteljahrhundert

»Für uns sind die Mitarbeiter des Rofin-Service und auch unser Projektleiter Stefan Ziesemer über die letzten 25 Jahre sehr gute Partner gewesen, die mit uns zusammen Lösungen entwickelt und die Systeme an unsere Bedürfnisse angepasst haben«, sagt Reder. Auch nutzen die Eifler das Angebot des ›Rofin Training Centers‹, um Mitarbeiter in Hamburg zu schulen, die damit in der Lage sind, einzelne Wartungen oder Reparaturen selbstständig auszuführen. »Ein klarer Zeit- und Kostenvorteil«, ergänzt Reder und schaut auf die Uhr: Der nächste Termin wartet.

Lasys Halle 4, Stand B 31

Profile Welding System

Das PWS ist ein komplettes Laserschweißsystem für Rohre und Profile mit integrierter Prozess-Sensorik zur Schweißspalterkennung und -verfolgung. Der in Echtzeit arbeitende ›Weld Sensor‹ ermöglicht die Beobachtung des Schweißprozesses und über die integrierte Regelung eine automatische Korrektur der Schweißposition bei Geschwindigkeiten bis 60 m/min mit einer Positioniergenauigkeit von wenigen µm. Der optional verfügbare Nahtinspektor kann ebenfalls über das Panel gesteuert und überwacht werden. Das PWS lässt sich mit verschiedenen Rofin-Strahlquellen kombinieren.

Erschienen in Ausgabe: 04/2016