Cold Metal Transfer Advanced (CMT), Orbitalschweißen, Steel Transfer Technology

Heiße Kreise

Auf der letzten Schweißen & Schneiden in Essen präsentierte Fronius seine neusten Entwicklungen aus der Welt des Lichtbogen-Schweißens. Mit dabei war einmal mehr die Orbitalschweißtechnik für kreisförmige Metallverbindungen. Aber auch ein innovativer Kaltschweißprozess sorgte für große Augen bei den Messebesuchern. SCOPE-Redakteur Michael Stöcker hat einige der wichtigsten Neuerungen zusammengestellt.

Zur Herstellung kreisrunder Metallrohr- und Rohrböden-Verbindungen ist das Orbitalschweißen das bevorzugte Verfahren.

Wer den Begriff Orbitalschweißen hört, denkt meist gleich an Fronius. Wen wundert es? Das Unternehmen gehört zu den führenden Anbietern auf diesem Gebiet. Das Orbitalschweißen ist das bevorzugte Verfahren, wenn kreisförmige Metallrohr- und Rohrböden-Verbindungen, sowie Flanschan- oder -abschlüsse herzustellen sind. Es setzt allerdings viel praktische Erfahrung und eine ausgefeilte Technik voraus. Beide Aspekte hat Hersteller Fronius in seine Orbital-Schweißsystemsteuerung FPA 2030 hinein entwickelt: Ihr Wissensspeicher und die digitale Regeltechnik verschaffen dem Anwender eine hohe Verfahrenssicherheit und ermöglichen automatisierte Schweißabläufe mit kurzen Produktionszeiten. Das System eignet sich auch für flexible Einsätze auf Baustellen und zum manuellen Schweißen.

Das Prinzip ist schnell erklärt: Beim Orbitalschweißen kreist der Brenner um das fixierte Bauteil. Es treten also während des Betriebes alle Schweißpositionen auf. Für Verbindungen mit hoher, reproduzierbarer Qualität benötigt der Schweißer daher ein System mit intelligenter Softwareregelung und praxisgerechter Bedienerführung. Der neuen FPA 2030 gönnte Fronius deshalb einen aktiven, mit digitalem Signalprozessor gekoppelten Stromquellen-Manager. Das System reagiert in Echtzeit auf Veränderungen und erreicht bei sehr guten Schweißeigenschaften eine außergewöhnlich hohe Präzision. Eine intuitive Bedienerführung über ein Touch-Screen mit grafischer Prozessdarstellung in Farbe unterstützt ein schnelles und sicheres Beherrschen der Arbeitsprozesse.

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Die Orbital-Schweißsystemsteuerung FPA 2030 lässt sich mit allen digitalen WIG (Wolfram-Inertgas)-Gleich- und Wechselstromquellen vom Typ Trans Tig/ Magic Wave 2500 und 3000 von Fronius kombinieren. Das erlaubt dem Anwender das Programmieren und Ansteuern der Parameter: Schutzgas, Schweißstrom, Rotationsbewegung des Schweißkopfes, Draht, Brenner-Abstandsregelung und -Pendelung. Mit ihrem optimierten Zündablauf eignet sich die Systemsteuerung für unlegierte und niedrig legierte Stähle ebenso wie für hochlegierten Chrom-Nickel-Stahl. Da sich die AC-Frequenzen in weitem Bereich an aktuelle Erfordernisse anpassen lassen, ist die FPA 2030 auch zum Schweißen von Aluminium und seinen Legierungen sowie Kupferlegierungen, Magnesium und Titan geeignet.
Die Fernbedienung ist mit allen Funktionen zur Steuerung des Orbitalschweißsystems vor Ort ausgestattet. Überdies sorgt eine Auswahl verschiedener Orbital-Schweißzangen für Flexibilität bei unterschiedlichen Anwendungen.

Dünne Bleche, große Spalten

Großes Interesse weckte auf der Schweißen & Schneiden auch der neue Kaltschweißprozess namens CMT Advanced des Herstellers. Er erweitert die Anwendungen der Cold Metal Transfer Technologie auf das Fügen dünner, ja dünnster Bleche mit großen und stark variierenden Spalten. Zugleich erhöhen sich Qualität, Drahtvorschub-Geschwindigkeit und damit – bei gleichem Energieeintrag – auch die Abschmelzleistung. Mischverbindungen aus Stahl und Alu lassen sich auf diese Weise wirtschaftlich herstellen. Der Prozess beherrscht die Tropfenbildung und -ablösung beim Lichtbogenschweißen so präzise, dass sich metallische Werkstücke mit strukturierten Einzelpunkten – ähnlich der Blindenschrift – kennzeichnen lassen.

Was gab es noch zu sehen auf dem Fronius-Messestand? Mehr Effizienz und Prozessstabilität verspricht das Kontaktierungssystem Contec, das es ermöglicht, mit beweglichen Elementen und einer speziellen Geometrie, die Kontaktflächen und -kräfte zwischen einem Rohr und einem Draht im definierten Sollbereich zu halten. Gerade in automatisierten Verfahren profitieren die Anwender von verbesserter Anlagenverfügbarkeit. Neben geringeren Ausschussraten leistet das System einen Beitrag zur Ressourcenschonung: Um das bis Siebenfache höher als bei üblichen Kontaktrohren liegt die Standzeit und der Materialeinsatz beträgt nur etwa ein Fünftel.

Für das Schweißen von Stahl in rauer Umgebung – sehr belastend für Mensch und Technik – zeigte Fronius in Essen eine Lösung namens Steel Transfer Technology. Sie beinhaltet die digitalen, mikroprozessorgesteuerten Inverter-Stromquellen Trans Steel 3500 und 5000. Der Anwender profitiert beim MAG- sowie beim Stabelektroden-Schweißen von intuitiv zu bedienenden Funktionen, der innovativen Drahtförderung, dem ergonomisch gestaltete Brenner und einem robusten System-Design.

Michael Stöcker

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