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Faserlaser erobert den Schweissbereich

Der Faserlaser spielt auch beim Schweissen seine Vorteile aus: Nicht nur beim Umformen und Trennen bot die Blechbearbeitungsmesse Euroblech 2012 viel Neues, sondern auch beim Fügen. In der konventionellen Schweisstechnik sind «kalte», also energiereduzierte Verfahren immer mehr im Kommen, während sich beim Laserschweissen – analog zum Trennen – der Faserlaser etabliert.

(re) In der Trenntechnik haben sich Faserlaser aufgrund ihrer unbestreitbaren Vorteile wie Kompaktheit, Flexibilität und Schnelligkeit bereits einen beträchtlichen Anteil am Markt gesichert, und Experten rechnen damit, dass dieser Anteil in absehbarer Zeit auf 50 Prozent steigt. Auch beim Schweissen können diese Strahlquellen ihre Stärken ausspielen, weshalb sie in diesem Bereich ebenfalls auf dem Vormarsch sind.
Ein grosser Vorteil ist die Vielseitigkeit der Faserlaser: Selbst anspruchsvolle Materialien wie Kupfer, Messing oder Titan lassen sich damit – anders als mit herkömmlichen Lasern – problemlos verarbeiten. Diesen Vorzug, der sich beim Laserschneiden bereits bewährt hat, übertragen die Hersteller nun auf das Laserschweissen und eröffnen den Anwendern eine ganz neue Prozesskompetenz.
Zum Fügen von Werkstoffen, die vergleichsweise hohe Lichtreflexionsraten aufweisen, wie Kupfer oder Messing, bieten sich beispielsweise die Faserlaser-Schweissanlagen der neuen FLW-Serie von Amada an. Damit lassen sich nun auch Werkstücke aus Materialkombinationen herstellen, die den Verarbeiter bislang vor grosse Schwierigkeiten stellten. So können etwa Blechkomponenten aus Kupfer und Edelstahl, die sehr unterschiedliche Schmelzpunkte besitzen, miteinander zu Baugruppen verschweisst werden.
Die FLW-Serie ist als modulares System aufgebaut und deckt mit Laserleistungen zwischen 1 und 6 kW eine grosse Bandbreite ab. Als Besonderheit ist die optische Einheit der Serie mit einer speziellen, rotierenden Linse bestückt. Damit wird der Laserstrahl nicht mehr rein punktuell ausgerichtet, sondern kreist in einem engen Bereich. So lassen sich auch grössere und unregelmässige Spalte überbrücken –
und dies mittels eines sauberen Prozesses. Auch der Wärmeeintrag ins Material wird optimiert. Es entstehen exakt definierte Schweisskanten, unnötiger Materialauftrag unterbleibt. Dies wirkt sich positiv auf die Wirtschaftlichkeit aus, da sich die Nacharbeit erheblich reduziert oder sogar erübrigt.
Aufgrund ihrer hohen Strahlqualität sind Faserlaser besonders für das Scannerschweissen geeignet und immer dann gefragt, wenn es darum geht, komplex geformte 3D-Bauteile in völliger Geometriefreiheit zu schweissen. Mit seinem Scanner-Welding-System (SWS) demonstrierte Rofin-Sinar eine hochflexible Schweisslösung. Das SWS ist ein schnelles Strahlablenkungssystem für das robotergeführte Vielpunktschweissen und eine zweckmässige Systemlösung für die Faserlaserserie des Herstellers. Die Kombination eines 3D-Scanners mit einem Roboter wird zusammen mit dem Faserlaser in vollautomatisierte Schweissanlagen integriert. Mithilfe des SWS können 3D-Bauteile in völliger Geometriefreiheit geschweisst werden. Egal, ob Punkt-, Kreis-, Wellen- oder Steppnähte – die Nahtgeometrie lässt sich frei im Raum programmieren und kann somit den Festigkeits- und Bauteilanforderungen angepasst werden. Da die nächste Schweissposition sehr schnell erreicht wird und so die Nebenzeiten schrumpfen, lassen sich die Nutzungsgrade bei Schweissanwendungen optimieren.
Neues gab es an der Euroblech nicht nur beim Laser-, sondern auch beim konventionellen Schweissen, wo immer mehr Anbieter «kalte», das heisst energiereduzierte Verfahren im Programm haben. So soll beispielsweise das «kalte» MIG/MAG-Verfahren SpeedCold, der jüngste Spross der MIG/MAG-Speed-Prozesse von Lorch Schweisstechnik, für höhere Produktivität beim Dünnblechschweissen sorgen. Laut Anbieter stellt das Verfahren eine hohe Nahtqualität sicher und versetzt den Schweisser in die Lage, zwischen 0,5 und 3 mm dicke Bleche schneller zu fügen. Die gesteigerte Produktivität ergibt sich, weil das Verfahren in allen Prozessabschnitten nur so viel Energie in den Schweissprozess einbringt, wie für ein optimales Ergebnis erforderlich ist. Während ein Standard-Kurzlichtbogen bei Stahl und CrNi-Stahl schon beim Schweissen von 1 mm dicken Blechen an seine Grenzen stösst, sollen mit SpeedCold auch 0,5 mm dicke Bleche einfach zu fügen sein.
Auf «kalt», sprich optimierten Energieeintrag, setzt auch Fronius bei seinem innovativen Tandemschweissverfahren CMT Twin, das zwei unabhängig arbeitende Lichtbogen-Schweissverfahren in einem Prozess kombiniert. Die neue Zweidrahtlösung erlaubt es Anwendern, zwei Cold-Metal-Transfer-Prozesse (CMT) oder eine Kombination aus einem CMT-Prozess und einem MSG-Pulsschweissprozess in einem System zu nutzen. Hierzu ist CMT Twin mit zwei digitalen Stromquellen ausgestattet, die komplett unabhängig voneinander arbeiten. Die Schweissprozesse lassen sich daher ganz individuell an die jeweiligen Anwendungsanforderungen anpassen und die Drahtvorschübe innerhalb der physikalischen Grenzen frei wählen. Durch die damit erstmals mögliche grosse Spreizung der Vorschubgeschwindigkeiten und die Flexibilität bei der Wahl der verwendeten Schweissverfahren kann der Anwender die Wärmeeinbringung und Abschmelzleistung präzise steuern und so die Schweissgeschwindigkeit und Nahtqualität bei nahezu jeder Schweissposition und Materialkombination optimieren. •

Amada Swiss GmbH
8422 Pfungen, Tel. 052 304 00 34
info@amada.ch

Rofin-Baasel Swiss AG
2504 Biel, Tel. 032 322 10 10
info@rofin-baasel.ch

Lorch Schweisstechnik GmbH
DE-71549 Auenwald, Tel. +49 7191 503 0
info@lorch.biz

Fronius Schweiz AG
8153 Rümlang, Tel. 044 817 99 44
sales.switzerland@fronius.com


Schweissroboter für Einsteiger
Speziell kleinere Unternehmen, die ihren Schweissbereich automatisieren wollen, hat Fanuc Robotics mit seinem neuen Schweissroboter ARC Mate 0iA im Blick. «Die Neuentwicklung ist schlanker, leichter und schneller als das bisherige Einsteigermodell ARC Mate 100iC», betont Christoph Strahm, Geschäftsführer Fanuc Robotics Schweiz. Die vergrösserte Reichweite beträgt jetzt 1437 mm, die Traglast am Handgelenk wurde auf 3 kg reduziert. Für Schweissausrüstung auf der Achse J3 ist der neue Roboter mit 7 kg Traglast ausreichend ausgestattet. «Mit dem neuen Roboter wollen wir vor allem preisbewusste Einsteiger für das automatisierte Schweissen mit Robotern gewinnen», nennt Christoph Strahm den angepeilten Einsatzbereich. Der schlankere Roboter sei jedoch hinsichtlich Antriebs- und Steuerungstechnik auf dem Hightechniveau des übrigen Roboterprogramms angesiedelt. Auch in puncto Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit soll der ARC Mate 0iA in der höchsten Liga spielen.