Im Werk 1 (Rohbau) von Opel, Bochum, (DE), bestand eine Herausforderung beim Fügen von 6 mm dicken Tür-Scharnierschenkel auf das 0,8 mm dünne Blech von A- und B-Säule der Karosserie. Gleichzeitig liegt der Scharnierschenkel nicht parallel an der Karosserie an, sondern bildet aufgrund von Toleranzen einen keilförmigen Spalt zwischen 0 bis 3 mm. Das konnte bisher nur von Hand geschweißt werden. Mit dem CMT-Prozeß von Fronius International, Wels, (AT), sollte dieser Arbeitsgang automatisiert werden. Zahlreiche Versuche in Bochum und bei Fronius lieferten die Schweißparameter sowie die Brennertypen. Zusätzlich wurden die Schweißroboter mit dem >Touch Sensing<, einer Software des Roboterherstellers, ausgestattet. Damit gelingt es, die Startposition des Schweißens in X-, Y- und Z-Achse über die Spitze des Schweißdrahts zu ertasten. 2006 wurde die gefundene Lösung in die komplette Anlagengestaltung integriert. Seitdem erledigen 8 Schweißroboter zuverlässig und sauber das präzise Fügen der Scharniere an die A- und B-Säule. Das mechanische Entfernen von Spritzern entfällt. Gegebenenfalls sind lediglich Partikel zu eliminieren, die sich beim Schweißen von der Oberflächenbeschichtung des Blechs lösen. Im Bodenbereich der Karosserie sind Verbindungen mit relativ hohem Spaltmaß zu fügen. Schweißen, später auch Löten per Hand und per Roboter führte zuvor zu aufwendiger Nacharbeit. Mit dem CMT-Löten konnte eine feste Verbindung erreicht werden. Der Energieeintrag ist so weit verringert, dass die Schutzschicht geschont wird. Seit Beginn 2005 löten 8 Roboter die betreffenden Fügestellen mit den Systemen TPS 4000 CMT perfekt. Die perfekte digitale Prozessregelung bildet die Voraussetzung des CMT-Prozesses. Sie erkennt einen Kurzschluss und unterstützt durch das Rückziehen des Drahts die Tropfenablösung des Schweißzusatzwerkstoffs. Der nahezu stromlose Werkstoffübergang beim Drahtrückzug und der dadurch unterbrochene Lichtbogen bewirken im 90 Hz-Takt den typischen >Heiß-Kalt-Heiß-Kalt<-Rhythmus. Während der kurzen Brennphase (heiß) wirkt Wärme in das Metall. In der Rückzugsphase (kalt) kommt genau ein Tropfen in die entstehende Schweißnaht bzw. das Schmelzbad. Das Resultat sind keine Spritzer, weniger Nacharbeit, keine Schmelzbadstütze, geringerer Verzug und höhere Spaltüberbrückbarkeit. Vor allem beim Schweißen dünner CrNi-Stähle und Al-Bleche, bei Dünn-Dick-Verbindungen, beim Fügen von Stahl mit Al oder Löten schwieriger Verbindungen kommen die Vorteile zur Geltung.
Löt- und Schweißprozesse automatisieren. "Dick und dünn" im Automobilbau beherrschen
VDI-Z Integrierte Produktion ; 150 , 1/2 ; 59-61
2008
3 Seiten, 6 Bilder
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