Fronius bracht onlangs het CMT-lasproces naar de modernste lasstroombron van het bedrijf, de TPS / i. Met de tweede generatie koude boog kan robotondersteund lassen in veel toepassingen worden uitgevoerd met voorheen ongekende kwaliteit, eenvoud en procesbetrouwbaarheid. Vanwege deze voordelen was de staalproducent en autoleverancier Voestalpine de eerste die besloot om de geavanceerde CMT-technologie in serieproductie toe te passen.

"De tweede generatie van het CMT-proces betekent een echte kwantumsprong ten opzichte van de vorige versie, hoewel deze laatste al laskwaliteit en procesbetrouwbaarheid op het hoogste niveau heeft geboden, "legt Michael Nowasz enthousiast uit na drie maanden serieproductie. Voor het hoofd van de afdelingsafdeling bij Voestalpine Automotive Components Schmölln GmbH is het duidelijk: "Dankzij de vele innovaties en verdere ontwikkelingen van de TPS / i in verband met een op maat gemaakt CMT-proces, hebben we de kwaliteit merkbaar verhoogd en ook duidelijk onze flexibiliteit aangetoond bij de toetreding vergroot. "

Net als de voorgangergeneratie biedt het nieuwe CMT-proces (koudmetaaloverdracht) een bijzonder lage warmtetoevoer en een hoog vermogen om bruggen te overbruggen. Dit wordt bereikt door een bijzonder dynamische regeling van de boog. "Hier verschilt de benadering van Fronius al op het eerste gezicht van anderen, omdat de druppelafscheiding of de druppelovergang niet alleen wordt geregeld door de elektronica van de stroombron, maar ook mechanisch wordt ondersteund", zegt de afdelingsmanager. Voor dit doel wordt de draadelektrode altijd teruggetrokken met behulp van een push-pull-toorts net wanneer de stroom zijn maximum heeft bereikt en wordt uitgeschakeld. Dit zorgt voor een bijzonder stabiele boog, die eigenlijk spatvrij werkt en ook hogere lassnelheden mogelijk maakt.

Sneller en beter lassen met CMT

"Door over te schakelen van het standaard MAG-proces naar CMT, is al een bevredigende prestatieverhoging bereikt", zegt Michael Nowasz, terugkijkend op de periode na de lancering van het eerste generatie CMT-proces in 2011. "Sinds deze omschakeling hoeven er nauwelijks spatten te worden verwijderd zodat mijn werknemers zich nu kunnen concentreren op de kwaliteit van de lasnaad."

Een ander voordeel van de CMT-oplossing is de hoge beschikbaarheid van het CMT-systeem, benadrukt de divisiemanager: "Als, om welke reden dan ook, de boog dooft, ontsteekt het proces zichzelf opnieuw. Ontstekingsfouten, het kleven van de draadelektrode aan de contactbuis of soortgelijke ergernissen behoren sindsdien tot het verleden. "

Last but not least waardeert de voegspecialist de vele mogelijkheden om het lasproces en de booggeometrie te beïnvloeden. Dit omvat ook de optie om CMT te bedekken met een gepulseerd proces om de warmte-invoer via de boog in het basismateriaal nog beter te kunnen regelen en des te sneller te kunnen lassen.

CMT toegevoegd aan specificaties voor nieuwe fabrieken

Vanwege de consequent positieve ervaring zorgde de afdelingsmanager ervoor dat het CMT-proces voor booglassen van staalplaten tot 3 mm als standaardproces werd opgenomen in de specificaties voor nieuwe lassystemen. De staalproducent gebruikt ze voor de productie van een breed scala aan structurele componenten voor de auto, gemaakt van gegalvaniseerd en zeer sterk plaatstaal, evenals aluminiumplaten. Onlangs werkten zes van de twaalf robotlascellen op de Schmölln-site met het CMT-proces.

Respondenten bij Voestalpine reageerden positief op de tweede generatie CMT-technologie die werd geïntroduceerd aan het begin van 2016 en het voorstel van Fronius om het gebruik ervan in serieproductie te testen. "We hebben gekozen voor een A-stijl van hoogwaardig, gegalvaniseerd staal voor eerste lasproeven. Deze complexe component is niet alleen ideaal vanwege het veeleisende materiaal, maar ook vanwege de beperkte toegankelijkheid en de productiegerelateerde afmetingen van grote openingen om het nieuwe proces op de proef te stellen, "legt Michael Nowasz uit.

Voor "gewoon geweldig" gevonden

In de zomer 2016 werden de eerste lasproeven met het nieuwe CMT-proces en de TPS / i uitgevoerd in het technisch centrum op het hoofdkantoor van Fronius in Wels. "Ik bezocht het lab samen met onze ontwikkelingsmanager en zag het nieuwe CMT-proces daar in actie", meldt de divisiemanager. "Wat we daar zagen was geweldig. Het was ons meteen duidelijk dat Fronius opnieuw een grote hit was. "

De basis voor de bereikte technologische sprong is de TPS / i, die geen eenvoudige verdere ontwikkeling is van het voorgangermodel TPS, maar een volledig opnieuw ontworpen lasstroombron. Alle componenten zijn opnieuw ontwikkeld van de controller, via de communicatiebus en de draadtoevoer naar de gebruikersinterface, het koelsysteem en het slangenpakket.

Nieuw algoritme - nieuwe robotbrander

Om het CMT-proces zoveel mogelijk te laten profiteren van de TPS/i, is het algoritme opnieuw ontworpen en uitgebreid naar de tweede generatie. De push-pull-toorts, die al een volledig nieuw ontwerp heeft ondergaan voor de TPS/i-serie, werd niet weggelaten en werd ontworpen als een CMT-variant met een digitaal gestuurde, gearless ACServomotor uitgerust voor nog hogere frequenties van de oscillerende beweging van de draadelektrode.

"Een voordeel van de nieuwe robotbrander Robacta Drive valt meteen op", zegt Michael Nowasz. "Het is compacter dan zijn voorganger en zorgt voor een betere toegankelijkheid die we steeds meer nodig hebben voor complexere componenten."

CMT-proces in serieproductie

De resultaten van de lastests op het echte component waren zo overtuigend dat de deelnemers onmiddellijk de overgang maakten van de nieuwe CMT-generatie naar serieproductie bij voestalpine. Al in de herfst van 2016 was het tijd. Binnen een dag werd de eerste van de zes robotcellen achteraf aangebracht op de houder van kaal 2 tot 3 mm dik plaatstaal onder CO₂Beschermend gas wordt geproduceerd.

Plaats in dit geval ongeveer één meter lasnaad, die bestaat uit 48 enkele naden met een maximale lengte van 35 mm. "Al de volgende ochtend hebben we de robot in elkaar gezet en de eerste delen op dezelfde dag gelast", herinnert Michael Nowasz zich. "Het is aangetoond dat de juiste parameters met het nieuwe systeem veel sneller en gemakkelijker kunnen worden gevonden." Op de derde dag waren slechts kleine aanpassingen nodig om de optimale werkwaarden te bereiken.

De regiomanager kon zich ook overtuigen van de functionaliteit van de nieuwe magnetische crashbox: "We lieten de robot de brander tegen een metalen plaat drijven - het beveiligingsapparaat werd zo snel geactiveerd dat er geen schade kon worden toegebracht aan de brander, robot, apparaat of werkstuk." In het geval van een botsing moet de magnetische vergrendeling dan alleen opnieuw worden ingeklikt, waardoor het referentiepunt wordt behouden zodat verder lassen kan worden uitgevoerd. De vervelende uitwisseling van de crashbox en de homing zijn dus achterhaald.

Na de tests kon Voestalpine de serieproductie op dezelfde dag opnieuw starten met de nieuwe CMT-configuratie. "Ik was absoluut blij dat de omschakeling zo soepel verliep en dat het tot op heden - drie maanden en 3000-onderdelen later - niet tot stilstand is gekomen en tot nu toe geen verdere ondersteuning van Fronius nodig had," zegt Michael Nowasz.