Industrielle Schweißtechnik

Andrea Gillhuber,

Intelligent schweißen

Schweißen ist als Verbindungstechnik nicht mehr aus der Industrie wegzudenken. Mit der zunehmenden Digitalisierung ändern sich auch die Anforderungen an die Schweißtechnik. Fronius begegnet diesen Herausforderungen mit einer neuen intelligenten Schweißgeräte-Plattform. Von Kai Maikranz

Mit der TPS/i hat Fronius Perfect Welding eine Schweißgeräte-Plattform entwickelt, die für eine Vielzahl von Aufgaben in der industriellen Schweißtechnik geeignet ist. © Fronius International

Seit Jahrtausenden nutzen die Menschen das Schweißen, um Metalle und andere Werkstoffe miteinander zu verbinden. Die eingesetzten Verfahren und Technologien haben sich seitdem rasant verändert – genau wie die Anforderungen. Lange Zeit war die Haltbarkeit der geschaffenen Verbindung das einzig wichtige Kriterium. Mittlerweile sind Optik, Schnelligkeit und Effizienz ebenso entscheidend – und das bei einer immer größeren Material- und Anwendungsvielfalt. Schweißen ist High-Tech und erfordert in Zeiten von Digitalisierung und Vernetzung intelligente Technologien, mit denen Anwender flexibel und wirtschaftlich arbeiten und optimale Ergebnisse erzielen können.

Für diese Anforderungen hat Fronius die TPS/i entwickelt: Die aktuelle MIG/MAG-Geräteplattform ist vielseitig, bietet umfangreiche Bedien- und Kommunikationsfunktionen und überzeugt nicht zuletzt durch Leistung. Das modular aufgebaute Schweißsystem besteht aus vernetzten und aufeinander abgestimmten Komponenten. Es besitzt einen Hochleistungsprozessor sowie einen High-Speed-Bus. Damit können Anwender mehr Daten in kürzerer Zeit übertragen und schnellere Regelkreise realisieren als bisher. Das Ergebnis sind eine erhöhte Schweißgeschwindigkeit, höhere Präzision und verbesserte Schweißergebnisse.

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Funktionspakete erhöhen die Vielseitigkeit

Mithilfe von Funktionspaketen lassen sich unterschiedliche Kurz- und Impulslichtbogenprozesse wie die von Fronius entwickelten LSC (Low Spatter Control) und PMC (Pulse Multi Control) nutzen. Der Schweißer kann damit für verschiedene Anwendungen dasselbe System verwenden – das spart Kosten und erleichtert die Bedienung und Handhabung. Auch das „kalte“ Schweißverfahren CMT (Cold Metal Transfer) ist für die TPS/i verfügbar. Es sorgt beim Fügen unterschiedlicher Materialien, zum Beispiel Stahl und Aluminium, für eine hohe und reproduzierbare Nahtqualität sowie schnelle Schweißgeschwindigkeiten. CMT unterscheidet sich vom herkömmlichen MIG/MAG-Schweißen durch einen sehr geringen Wärmeeintrag und ermöglicht eine stufenlose Anpassung des Energieeintrags in das zu schweißende Bauteil. Ein extrem stabiler Lichtbogen und deutlich weniger Spritzer sind das Ergebnis.

Ein intuitives Klartextdisplay informiert über alle Geräteparameter. Das hilft, Fehler zu vermeiden.. © Fronius International

Noch mehr Kontrolle haben Anwender mit der neuen CMT-Prozessvariante Cycle Step: Sie können damit sowohl die Anzahl der einzelnen Tropfen pro Schweißpunkt als auch die Pausenzeit zwischen den Zyklen einstellen. Schweißpunkte in beliebiger Größe lassen sich so herstellen und präzise reproduzieren. Auch die Wärmeeinbringung ist bei Cycle Step minimal und lässt sich gut kontrollieren. Das erlaubt es, selbst dünnste Bleche miteinander zu verbinden und ist besonders beim Positionsschweißen mit Spalttoleranzen hilfreich. Zum Einsatz kommt das Verfahren zum Beispiel beim Karosseriebau in der Automobilindustrie. Es ist für sämtliche Fronius-Stromquellen der TPS/i-Serie verfügbar und lässt sich für alle CMT-Kennlinien nutzen.

Kommunikativ und mit verbessertem Brenner

Sowohl für das automatisierte wie auch für das manuelle Schweißen ist die TPS/i mit modernen Brennern ausgestattet. Der neu entwickelte Push-Pull-Roboterschweißbrenner Robacta Drive CMT TPS/i überzeugt durch eine kompakte Baugröße für gute Bauteilzugänglichkeit sowie ein geringes Gewicht für den Einsatz auf Robotern mit hohen Verfahrgeschwindigkeiten. Der verbesserte PullMig-Brenner zum manuellen Schweißen ist nicht nur leichter und robuster als sein Vorgänger, sondern verfügt auch über eine verbesserte Kühlung – das verringert den Verschleiß. Fronius hat zudem die Drahtführung mit einem dynamischen und präzisen Servomotor optimiert. Der Brenner harmoniert dadurch mit der schnellen Lichtbogen-Regelung der TPS/i.

Beim manuellen Schweißen wird die TPS/i unter anderem im Stahlund Konstruktionsbau verwendet. © Fronius International

Die TPS/i kommuniziert mit dem Benutzer auf verschiedenen Wegen und erleichtert so seine Arbeit. Ein intuitives Klartextdisplay informiert über alle Geräteparameter; das System erkennt automatisch alle verfügbaren Komponenten und warnt gegebenenfalls bei Inkompatibilitäten. Das hilft, Anwendungsfehler zu vermeiden. Dank des übersichtlichen Bedienpanels und einer klar strukturierten Menüführung in verschiedenen Sprachen kann der Benutzer Schweißdaten jederzeit einfach abrufen und bei Bedarf ändern. Mit einem im Brenner integrierten Minidisplay lässt sich die Stromquelle am Schweißort steuern. Fernwartung und Systemanalyse sind via Internet möglich. Die Erfassung und Auswertung der Schweißprozesse erfolgt mit einer bisher unerreichten Schnelligkeit. Anwender können damit flexibel auf veränderte Anforderungen reagieren und deutlich effizienter arbeiten.

Ressourcenschonend und nachhaltig

Auch das Thema Nachhaltigkeit wird in der Schweißtechnik immer wichtiger. Grundvoraussetzung für Ressourceneffizienz ist ein auf die Schweißaufgabe abgestimmter Prozess. Der Anwender profitiert damit von einer höheren Schweißgeschwindigkeit, Einsparungen bei den Anlagenkosten, beim Zusatzmaterial und Stromverbrauch sowie einer verringerten Ausschussquote. Auch hier kann die TPS/i punkten: Die Stromquelle ist durch ihre Modularität und Intelligenz, die hohe Produktqualität sowie permanente Weiterentwicklungen auf Softwareebene besonders ressourcenschonend und effizient.

Mit der Funktion CMT Cycle Step lässt sich jeder abgelöste Tropfen einzeln steuern, was einen hohen Grad an Präzision und Reproduzierbarkeit ermöglicht. © Fronius International

Ob von Hand oder per Roboter, die TPS/i deckt ein äußerst breites Anwendungs- und Prozessspektrum ab und übernimmt quer durch sämtliche Branchen vielfältige Aufgaben. Beim manuellen Schweißen wird sie unter anderem im Stahl- und Konstruktionsbau verwendet. Darüber hinaus eignet sich die TPS/i Robotics für sehr hochwertige und komplexe automatisierte Schweißvorgänge – etwa in der Automobilbranche oder der industriellen Serienfertigung.

Kai Maikranz, Anwendungstechniker bei Fronius Deutschland / ag

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