Grenzen verschoben

Schweißen

Als Alternative zum Schweißen von Aluminium mit dem WIG-Verfahren hat Panasonic als neue Methode den AC-MIG Prozess entwickelt, der die Vorteile des AC-WIG-Schweißens und des MIG-Schweißens kombiniert.

16. April 2012

Aluminium ist bekanntlich ein schwierig zu schweißender Werkstoff, sodass auf diesem Gebiet nur wenige professionelle Schweißer zu finden sind. Die notwendig hohe Energieeinbringung beim Schweißen schwächt und verformt den Werkstoff, was das Risiko einer Deformation stark erhöht. Durch ständige Weiterentwicklung digitaler Schweißstromquellen und mit Hilfe eines umfassenden Schulungsprogramms hat sich dies geändert. Softwarebasierende Funktionen begrenzen die Wärmebelastung und ermöglichen eine wesentlich höhere Schweißqualität.

Beim ›Tawers‹-Schweißroboter von Panasonic mit seinem speziell für das Schweißen entworfenen Design werden Roboter und Schweißgerät über einen Hauptprozessor (CPU) gemeinsam gesteuert. Diese Konfiguration führt zu einer sehr hohen Rechengeschwindigkeit, die es möglich macht, mehrere Innovationen für das softwaregesteuerte Schweißen von Aluminium zu realisieren. Mit den Prozessen ›Spiral-Weaving‹, ›Synchro Pulse‹ und ›AC-MIG‹ hat Panasonic für den Tawers spezielle Funktionen zum Schweißen von Aluminium entwickelt. Die Prozesse sind einzeln oder in Kombination anwendbar, was bis vor Kurzem noch als praktisch unmöglich galt.

Spiral-Weaving für dünnwandiges Aluminium

Durch die ›Kreis-Pendel-Funktion‹ wird die Schweißnaht Schritt für Schritt aufgebaut, um eine unnötig hohe Wärmeeinbringung zu verhindern. Ein Verformen des Werkstoffs oder ein Wurzeldurchfall werden so weitgehend verhindert. Die schnelle Datenverarbeitung in der Steuerung ermöglicht eine individuelle Formung der Kreisbewegung sowie den hochfrequenten Wechsel zwischen den verschiedenen Schweißparametern. Die Position der Parameterwechsel kann ebenso individuell auf der Kreisbahn festgelegt werden. So ist es möglich, auch komplexe Aluminiumkonstruktionen sicher zu verschweißen.

Verbindung von Werkstoffen unterschiedlicher Dicke

Die ›Synchro Pulse‹-Funktion ist eine weitere nützliche Anwendung, besonders für das Verbinden von Werkstoffen mit unterschiedlicher Dicke. Diese Funktion ermöglicht es, innerhalb einer linearen Pendelbewegung zwischen den gewählten Schweißparametern zu wechseln, und zwar innerhalb jedes einzelnen Pendelhubs, wodurch für jede Materialstärke die optimalen Schweißparameter eingestellt werden können.

Die jüngste Entwicklung von Panasonic ist das AC-MIG-Schweißen. Diese Anwendung basiert auf dem Verfahren des Wechselstromschweißens und kombiniert die Vorteile des AC-WIG- und MIG-Schweißens in einem einzigen Schweißverfahren. Wie vom Wechselstromschweißen bekannt, übt der Lichtbogen einen Reinigungseffekt auf die Schweißnaht aus – dies jedoch mit der Geschwindigkeit des MIG-Schweißens.

Die Anwendung dieses Schweißprozesses ermöglicht des Weiteren die problemlose Überbrückung von Spalten und Freiräumen, eine äußerst variable Wärmeeinbringung und das Verschweißen extrem dünner Aluminiumbleche. Somit gehören häufig auftretende Probleme der Vergangenheit an.

In der Praxis bereits bewährt

Inzwischen arbeiten zahlreiche Unternehmen, beispielsweise Metaal 2000, mit dieser Technik. Unter www.valkwelding.cz/videos/video wird die Kombination von AC-MIG-Schweißen und Kreis-Pendeln in einem Video demonstriert. Die Produkte des internationalen Unternehmens Mojo Barriers werden in der ganzen Welt zur Sicherheit der Besucher von Popkonzerten eingesetzt. Die Firma geht auf das erfolgreichste Produkt, die ›Mojo-Barriere‹, zurück. Mit dem Aluminiumsegment können in Modulbauweise mehrere Hundert Meter lange Absperrungen zusammengesetzt werden. Die Mojo-Absperrungen werden von einem niederländischen Zulieferer mit einem Panasonic-Schweißroboter im AC-MIG-Schweißverfahren hergestellt.

Schweißarbeiten in großem Umfang

Die ersten 800 Aluminiumabsperrungen wurden noch handgeschweißt. Der Panasonic-Partner Valk Welding entwickelte für das Zulieferunternehmen eine Schweißroboterinstallation mit einer wassergekühlten Aufspannvorrichtung. So wurde der Bauteilverzug beim Schweißen deutlich reduziert. Es handelt sich dabei um eine Vorrichtung mit einem einfachen Spannsystem und mehreren Buchse-Stecker-Verbindungen. Da die Aufspannvorrichtung und die Werkstücke eine feste Position haben, verlangt das Einsetzen und Herausnehmen des Produktes kein großes Fachwissen.

Anstelle des WIG-Prozesses empfahl Valk Welding den AC-MIG-Prozess. Hierdurch wurde, dank der wesentlich geringeren Wärmeeinbringung in Kombination mit der speziellen Spiral-Weave-Funktion eine höhere Qualität erzielt. Valk Welding lieferte die Schweißroboterzelle mit zwei drei Meter langen Spannbänken, die auch zukünftig für das Schweißen größerer Teile geeignet sind.

Geringe Wärmebelastung

Der Einsatz eines Panasonic-Schweißroboters in Verbindung mit dem AC-MIG-Prozess ermöglicht eine sehr viel geringere Wärmebelastung des Produktes. Hierdurch werden die Werkstoffspannung und der damit verbundene Wärmeverzug auf ein Minimum reduziert. Sobald die Aufspannvorrichtung und das Werkstück, zum Beispiel durch die Produktspezialisten von Valk Welding, optimal konfiguriert sind, wird eine Produktion mit gleichbleibender Qualität erreicht.

Durch den vollautomatisierten MIG- oder AC-MIG-Prozess wird für jedes Produkt die gleiche Menge Schweißdraht benötigt. Beim WIG-Schweißverfahren, bei dem der manuelle Vorschub des Zusatzes vom Handschweißer abhängt, ist dies nicht der Fall. Auch die mit dem Schweißroboter im MIG-Schweißverfahren erzielte Schweißqualität hat in wesentlichem Maße zur Verbesserung der Absperrungen beigetragen.

Karrierechance

Seit der europäische Schweißroboterintegrator Valk Welding Ende 2009 seine Verkaufsaktivitäten auf dem deutschen Markt intensiviert hat, ist die Zahl der realisierten Projekte stark gestiegen. Valk Welding betrachtet Deutschland als potenziellen Wachstumsmarkt und wird nächstes Jahr eine eigene Niederlassung eröffnen. Dafür wird man ebenso wie in anderen nationalen Niederlassungen lokale Spezialisten einstellen.

Erschienen in Ausgabe: 03/2012