Effizienzsprung

Der Autogenrotator, den Microstep 2018 im Markt einführte, schafft neue Möglichkeiten: Im Vergleich zum herkömmlichen Dreibrenneraggregat können gänzlich neue Geometrien etwa für die Schweißnahtvorbereitung geschnitten werden. Im Vergleich zu Roboterlösungen besticht das System unter anderem durch deutlich geringere Investitionskosten.

18. Oktober 2019
Effizienzsprung
Wie beim Plasmarotator sorgen auch beim Autogenrotator mehrere Technologien prozesssicher für eine hohe Präzision im Zuschnitt: Im Ergebnis gibt es selbst bei massiven Materialstärken gerade Schnitte und nahezu keine Winkelabweichungen. (© Microstep)

Der Microstep Autogenrotator ist ein endlos drehendes Fasenaggregat, der speziell für die 3D-Bearbeitung von Flachmaterial mit hohen Materialdicken entwickelt wurde. Die Technik eröffnet Nutzern völlig neue Anwendungsgebiete: So können beispielsweise Fasen bis 65 Grad realisiert werden. Zudem ermöglicht der Autogenrotator das Anbringen variabler Fasen sowie einfacher V-Nähte, aber auch von komplexen X-, Y- oder K-Nähten. In Kombination mit einem Scanner kann der Rotator auch für die nachträgliche, hochpräzise Schweißnahtvorbereitung an bereits geschnittenen Teilen sorgen.

Die Weltneuheit basiert auf dem gleichen Funktionsprinzip wie der Plasmarotator von Microstep, der bereits seit vielen Jahren weltweit bei mehreren Hundert Fertigungsunternehmen erfolgreich im Einsatz ist.

Wie beim Plasmarotator sorgen auch beim Autogenrotator mehrere patentierte Technologien prozesssicher für eine größtmögliche Präzision im Zuschnitt: Der Kollisionsschutz erfolgt beispielsweise durch die intelligente Brennerhalterung ITH (Intelligent Torch Holder). Und das selbstlernende, patentierte Kalibriersystem ACTG (Automatic Calibration of Tool Geometry) erkennt und kompensiert vollautomatisch geometrische Ungenauigkeiten, die sich beispielsweise aufgrund mechanischer Verstellungen am Brenner ergeben können.

Wichtigster Vorteil im Vergleich zum Drei-Brenner-Aggregat ist, dass mit dem Autogenrotator Materialdicken bis 200 Millimeter bearbeitet und mit Fasen versehen werden können – die Grenze beim Drei-Brenner-Aggregat liegt bereits bei 80 Millimetern. Ferner ist der Autogenrotator von 1 bis 67 Grad schwenkbar, das Drei-Brenner-Aggregat lediglich zwischen etwa 20 und 50 Grad – es können also wesentlich flachere und steilere Fasengeometrien realisiert werden. Zudem ist der Autogenrotator in der Lage, variable Fasen zu realisieren. Und geht es um Fasen entlang einer nicht linearen Kontur, so können mit dem Fasenaggregat ungleich kleinere Radien umgesetzt werden als mit dem Drei-Brenner-Aggregat – das ist wichtig, falls es zum Beispiel darum geht, runde oder ovale Durchbrüche für das Verschweißen von Rohren mit Schweißnahtvorbereitungen zu versehen. Und in Bezug auf den Wartungsaufwand, die Investitionskosten sowie den Platzbedarf auf der Portalbrücke ist der Rotator dem Drei-Brenner-Aggregat ebenfalls überlegen.

Unter Verwendung der ABP-Technologie (Additional Beveling Process) von Microstep ist es darüber hinaus möglich, an bereits geschnittenen Bauteilen mit dem Autogenrotator nachträglich hochpräzise Schweißnähte anzubringen: Das spart im Vergleich zum Drei-Brenner-Aggregat vor allem bei der Bearbeitung höherer Blechdicken jede Menge Material und reduziert zudem den Gasverbrauch.

Nachträgliche Vorbereitung spart Zeit und Geld

Im folgenden Beispiel wurde bei einem 80-Millimeter-Blech aus Baustahl per Autogentechnik eine K-Fase mit 65 Grad und einem 15 Millimeter großen Steg geschnitten. Im Vergleich des Schnitts der K-Fase aus dem vollen Material zum Schnitt der K-Fase mit nachträglicher Anarbeitung der Fasen (ABP) wurden im Versuch hochgerechnet insgesamt 19,2 m³/h Sauerstoff sowie 0,4 m³/h Acetylen gespart. Zusätzlich kommt es pro Schnittmeter hochgerechnet zu rund 8.240 cm³ weniger Mate- rialverlust.

Geht es um das Schneiden von K-Fasen, hat das Drei-Brenner-Aggregat allerdings unbestritten auch künftig seine Daseinsberechtigung: Denn diese Fasengeometrie kann mit dem Autogenrotator lediglich an der Blechkante realisiert werden, was im Vergleich Zeit kostet, da hierbei nach jedem Schnitt zunächst der entstandene Schrott manuell entfernt werden muss. Allerdings minimiert man bei der Realisierung von K-Fasen mit dem Rotator dann im Vergleich auch den Materialverlust.

Roboterlösung ist vergleichsweise investitionsintensiv

Im Vergleich zur Bearbeitung mit einem Roboter, besticht das System ebenfalls mit einer ganzen Reihe von Vorteilen: Die komplette Bearbeitung (2D-Zuschnitt, 3D-Zuschnitt, gegebenenfalls auch nachträgliches Anfasen) findet an einer Maschine statt – das spart Platz in der Produktion und vermindert den Aufwand bezüglich des Bauteilehandlings erheblich.

Zudem sind die Investitionskosten für die zusätzliche Ausrüstung des Schneidsystems mit einem Autogenrotator im Vergleich zur Einrichtung eines komplett neuen Roboterarbeitsplatzes äußerst überschaubar. Und das Schneidergebnis auf einer Portalmaschine ist aufgrund der höheren Steifigkeit des Systems – auch beim Fasenschneiden – nach wie vor ungleich präziser. Darüber hinaus kann der Autogenrotator auf einer Portalschneidanlage mit zusätzlichen Technologien beispielsweise zum Markieren oder Beschriften oder einem Bohrsupport ergänzt werden.

Weltweit ist der Microstep-Autogenrotator bereits in zahlreichen Fertigungen im Einsatz. Beispielsweise verwendet ihn die deutsche Werft German Naval Yards in Kiel zur Schweißnahtvorbereitung bei Paneelen. In diesem Fall war Autogentechnik die einzig gangbare Lösung, da bei dieser eine aufwendige Absaugtechnik nicht zwingend notwendig ist – und letztere wäre an der Paneelbearbeitungsstraße auch gar nicht implementierbar gewesen.

Für unterschiedlichste Branchen

Bei der spanischen Solintal LRD, einem Unternehmen für umfassende Lösungen und Werkzeuge im Bereich Erdbewegungs- und Bergbaumaschinen sowie andere industrielle Ausrüstung, hat der Autogenrotator die Produktionszeit von bis zu 160 Millimeter starken Brennteilen mit komplexen Fasengeometrien an nicht linearen Konturen geradezu ›revolutioniert‹: Für Teile, die früher sechs Stunden Produktionszeit in Anspruch genommen haben, benötigt Solintal jetzt beispielsweise nur noch 45 Minuten.

Nachrüstbar

Der Autogenrotator ist optional für die Microstep-Schneidanlagen der Baureihen MG, Combicut und DRM erhältlich. Die Rotatoreinheit ist über eine hochsteife Konstruktion an einem Z-Achsen-Support am Portal der Brennschneidanlage befestigt und verfügt durch den Aufbau mit einer drehenden B-Achse und einer schwenkbaren A-Achse über eine äußerst hohe Dynamik und Agilität. Durch einen spiralverzahnten Drehkranz wird dabei ein hochpräziser und sanfter Bewegungsablauf erzielt.

Der Autogenrotator von Microstep ist für unterschiedlichste Branchen relevant: beispielsweise für den schweren Maschinen- und Anlagenbau, für die Konstruktion von Offshore-Anlagen, im Schiffsbau, im Fahrzeugbau oder für die Konstruktion von Brücken oder Stahltragwerken – eigentlich immer dann, wenn große Materialdicken nicht nur geschnitten, sondern auch mit gegebenenfalls komplexen Fasen versehen werden sollen.

Blechexpo Halle 7, Stand 7410

Erschienen in Ausgabe: 06/2019
Seite: 122 bis 123