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SchweißstromquelleFronius: Bessere Qualität dank zweiter Generation des „kalten Lichtbogens“

Schweißstromquelle: Fronius: Bessere Qualität dank zweiter Generation des „kalten Lichtbogens“

Fronius hat den Cold-Metal-Transfer-Schweißprozess jüngst auf die modernste Schweißstromquelle des Unternehmens, die TPS/i, gebracht. Mit der zweiten Generation des „kalten Lichtbogens“ lässt sich in vielen Anwendungen mit bisher nicht erreichter Qualität, Einfachheit und Prozesssicherheit robotergestützt schweißen.

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Bahntechnische Komponenten, Lichtbogen-SchweißverfahrenBogen mit sonorem Ton

Als IRIS- und DB-zertifizierter Zulieferer fertigt SMW Dreh- gestelle und Wiegenträger für Nahverkehrszüge, Personen- und Straßenbahnen sowie Motortragrahmen, Zughauben und Puffer. Dazu nutzt das Unternehmen den neuen Rapid Weld-Prozess von Cloos. Selbst bei großen Nähten erreicht es mit diesem Schweiß- prozess spritzerarme Ergebnisse und verkürzte Fertigungszeiten.

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Bahntechnische Komponenten: Bogen mit sonorem Ton

So kann es gehen: Aus einem ehemaligen Panzer-Reparaturwerk der DDR hervorgegangen, wurde SMW seit der Übernahme durch den Mettmanner Unternehmer Eckhard Gellrich konsequent modernisiert und als Partner des internationalen Schienenfahrzeugbaus aufgestellt. Beim Rundgang durch die 20.000 Quadratmeter große Fertigungshalle fällt der Blick auf durchdachte Materialflüsse, moderne Fertigungstechnik und qualifizierte Mitarbeiter. „Heute erwirtschaften wir mit 150 Mitarbeitern und 15 Azubis rund 15 Millionen Euro Umsatz“, berichtet Geschäftsführer Manfred Biber.

Außerdem ist erkennbar: Das Unternehmen arbeitet mit einer hohen Fertigungstiefe. Von Blechzuschnitt und -bearbeitung über das Bohren, Drehen, Fräsen und Schleifen bis hin zu verschiedenen Schweißverfahren sind alle relevanten Fertigungsstufen im eigenen Haus vorhanden. Der eigene Werkzeugbau liefert Lehren, Vorrichtungen und Sonderwerkzeuge für die Produktion der Sicherheitsbauteile. In einem Glühofen werden selbst größere Teile einer Wärmebehandlung unterzogen. Im Stahlkies-Strahlen und in der Nasslackierung erhalten die Bauteile die gewünschte Oberfläche. An Montageplätzen entstehen komplette Baugruppen inklusive der Hydraulik- und Elektrokomponenten. Im Qualitätsbereich verfügt SMW über eine Drei-Wege-CNC-Messmaschine und allerlei weitere Prüfgeräte.

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„Bei der Schweißtechnik vertrauen wir seit vielen Jahren auf bewährte Cloos-Technik“, sagt Betriebsleiter Wolfgang Schulz. Neben einer Vielzahl von Impulsstromquellen für die Handschweiß-Arbeitsplätze sind seit 2004 auch drei Roboteranlagen des Haigerer Herstellers im Einsatz, auf denen Großserien geschweißt werden. So verlassen beispielsweise pro Jahr 25.000 Puffer für Loks und Waggons das Neubrandenburger Werk. Manfred Biber ergänzt: „Wir haben bereits einen Roboter der neuen Qirox-Reihe geordert, dessen Innovationen enorme Vorteile für eine effiziente Werkstückbearbeitung ermöglichen.“

Sicherheitsrelevante Gruppen

SMW verarbeitet Stähle in den Qualitäten S355 ohne Dickenbegrenzung, Feinkornstahl bis S690 und bis 20 mm Dicke sowie Edelstahl und Aluminium bis 12 mm Dicke. Zwischen 60 und 150 laufende Meter Schweißnaht werden in ein Drehgestell eingebracht, das 800 bis 1000 kg wiegen kann. Im Monat fertigt SMW durchschnittlich 35 Stück dieser sicherheitsrelevanten Baugruppen; dazu kommen etwa 45 Wiegenträger ¿ das sind jene Baugruppen, die sich zwischen Waggonboden und Drehgestell befinden. Neben diesen Serien realisiert das Unternehmen auch Ersatzteile für ältere Schienenfahrzeuge in kleinen Stückzahlen bis Losgröße 1. Das ist eine große Herausforderung, da diese Baugruppen ursprünglich zum Teil noch ohne Schweißvorgaben und Dokumentationen produziert wurden. "Für diese Kleinserien und Einzelstücke nutzen wir die neuen, synergiegesteuerten Impulsstromquellen der Qineo-Serie von Cloos, die eine deutliche Verbesserung zur bisherigen Technik darstellen", erläutert Wolfgang Schulz. Als einer der ersten Cloos-Kunden setzt SMW das Rapid Weld-Verfahren ein. Der Schweißtechnik-Hersteller aus Haiger hatte sich hier gegenüber dem Wettbewerb durchgesetzt. "Eigentlich hatten wir schon eine andere Anlage im Test", verrät Wolfgang Schulz, und fügt hinzu: "Gemeinsam mit Cloos haben wir diesen schnellen Prozess so weit optimiert, dass ich behaupten kann, er ist derzeit der Beste am Markt." Rapid Weld gilt als Hochleistungsschweißprozess. Das Verfahren zeigt seine Vorteile bei mittel- bis dickwandigen Stählen, bei denen große Abschmelzleistungen und optimale Einbrandtiefen erforderlich sind. Auch akustisch lässt der Prozess kaum Zweifel an seiner Leistungsfähigkeit aufkommen: Der exakte Lichtbogen erzeugt einen sonoren, gleichmäßig kräftigen Ton. Eine schnelle Drahtförderung (mehr als über 12 Meter pro Minute) ermöglicht hohe Verfahrensgeschwindigkeiten und damit kurze Schweißzeiten. Dank des scharf fokussierten Lichtbogens arbeitet der Prozess mit minimalem Wärmeeintrag, so dass weitgehend verzugsfreie Nahtergebnisse erreicht werden. "Außerdem ist eine Nahtvorbereitung selbst bei großen a-Maßen nicht mehr nötig", betont Schweißer Roman Bernasch. Das schnelle Schweißverfahren reduziere die Schweißzeit um gut 25 Prozent. Üblicherweise waren zum Beispiel drei Lagen (1 x WIG plus 2 x MAG) notwendig, um eine HV-Naht sicher zu schweißen. Rapid Weld kommt hingegen ohne die WIG-Wurzel aus. "Auch bei V-Nähten können wir das langsamere und teure WIG-Verfahren einsparen und erreichen so ein hohes Rationalisierungspotenzial", sagt Bernasch. Zudem arbeite dieses Verfahren außerordentlich spritzerarm, was Nacharbeiten entscheidend minimiere. Falls nicht konstruktiv erforderlich, lässt sich auf das Schweißen der Gegenlage verzichten. "Wir können mit dem stark fokussierten Rapid Weld-Lichtbogen sicher durchschweißen und erreichen eine saubere Wurzel", berichtet der Schweißer.

Tausend Jobs auf Abruf

Die technische Voraussetzung für den Rapid Weld-Prozess liefert die neue Schweißstromquelle Qineo Pulse, bei der die geeigneten Schweißparameter für fünf verschiedene Prozessvarianten ebenso wie für die erforderlichen Lichtbogeneigenschaften fertig programmiert hinterlegt sind und nur noch abgerufen werden müssen. Zwei autarke Feinabgleiche - für Lichtbogenlänge und Lichtbogendynamik - sorgen unter allen Umständen für einen optimalen Schweißprozess. Mit dem Bedienmodul Master kann SMW die Parameter von bis zu tausend Jobs hinterlegen und auf Knopfdruck abrufen. Abgestufte Benutzerrechte sorgen dafür, dass nur autorisierte Mitarbeiter bestimmte Schweißparameter ändern können. SMW hat die Qineo-Stromquellen mit 600 A-Leistung zudem mit Wire Drive-Doppelkoffern ausgestattet, um umrüstfrei mit zwei verschiedenen Drahtstärken arbeiten zu können. "Die aktuelle Cloos-Technik bedeutet für uns einen echten Vorsprung", resümiert Betriebsleiter Wolfgang Schulz. "Denn im Vergleich zu anderen Systemen ist die Bedienbarkeit einfacher und die Leistung höher." ms

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