Svařování SAG – snadná úspora CO2
Pokrok v hliníku – tři slova, která to vystihují: Společnost Salzburger Aluminium Group (SAG Group) integruje inovativní lehkou konstrukci do výroby vozidel a tím pomáhá šetřit CO2. Když vysoce žádané sportovní vozy nebo sofistikované luxusní sedany zrychlí během několika sekund na sto kilometrů za hodinu, jsou ve hře lehké reocastingové komponenty z Rakouska. Pokročilé odlehčené komponenty vyráběné společností SAG Group se využívají také pro těžká nákladní vozidla. Svařují se patentovanou technologií CMT a WireSense od společnosti Fronius.
SAG Group vznikla ze společnosti Salzburger Aluminium AG založené v roce 1898 a dnes zaměstnává přibližně 1100 lidí na 9 místech v Evropě, Mexiku a USA. Výrobní závody v Rakousku se nacházejí ve městech Lend a Schwarzach, nedaleko hlavního města Salcburku, asi 200 km od Mnichova. Jako přední výrobce hliníkových nádrží pro nákladní automobily je SAG globálním dodavatelem mnoha známých výrobců OEM. Mezi další produkty patří lehké komponenty pro podvozky, vzduchové akumulátory, nádrže na stlačený vzduch a speciální komponenty pro osobní automobily, užitkové vozy, kolejová a speciální vozidla.
Speciální reocastingovou technologii pro výrobu obzvláště robustních lehkých komponent vyvinula SAG Group během mnoha let výzkumné práce do sériové podoby. Při použití této metody se hliník netlačí do tlakového licího stroje v kapalné formě jako obvykle, ale v polotekuté (polotuhé) formě a následně se zpracovává na lehké komponenty pro automobilový průmysl. Laminární proces plnění téměř bez turbulencí zabraňuje nežádoucím inkluzím plynu během lití. Dutiny jsou utěsněny smrštěním tuhnoucí taveniny. Vzhledem k nízké porozitě se proto reocastingové díly velmi dobře svařují.
„Skupina SAG je technologickou jedničkou v oblasti kryotanků na zkapalněný zemní plyn (LNG) a kapalný vodík (LH2),“ vysvětluje Kurt Ennsmann, Head of Engineering, a dodává: „Totéž platí pro reocasting. Jedná se o polotuhý proces tlakového lití, který používáme při sériové výrobě automobilových komponent, jako jsou kryty elektroniky, nosiče náprav nebo nádrže na stlačený vzduch pro vzduchové odpružení.“
Tento proces je v automobilovém průmyslu stále ojedinělý. Ve srovnání s ocelí jsou reocastingové díly až o 60 % lehčí! Inovativní proces odlévání byl vzhledem k obrovským úsporám hmotnosti a dalším významným výhodám také odměněn cenou za inovaci od společnosti Volvo.
„Jsme jediní na světě, kdo dokáže sériově svařovat heliotěsné nádrže na stlačený vzduch, které se zčásti skládají z reocastingových komponent,“ hrdě vysvětluje Stefan Griesebner, technologický expert na reocasting. „Abychom splnili naše požadavky na kvalitu, používáme technologie CMT a WireSense od společnosti Fronius.“
WireSense kompenzuje odchylky mezer
Než byl po několika zkouškách s různými asistenčními systémy a senzory konečně otestován systém WireSense, nedařilo se společnosti SAG najít ideální řešení pro kompenzaci výrobních nepřesností, jako jsou odchylky mezer při spojování. To zhoršovalo svařovací proces a mělo negativní dopad na výrobní časy kvůli neustálému přepracovávání, jehož rozsah byl nepřijatelný.
Odchylky dílů, jako jsou různé styčné mezery nebo tolerance upnutí, mohou způsobit obrovské problémy při svařování. V nejhorším případě se změní svařovací poloha a dojde k neprovaření svarového spoje. Mnoho průmyslových podniků proto při robotizovaném svařování používá optické měřicí přístroje, tzv. senzory sledování svarů. Ty jsou drahé, jsou umístěné před tělem hořáku a svým rušivým obrysem omezují přístupnost dílů. Proto je použití kamer a laserů problematické. Navíc se musí pravidelně čistit a vyžadují dodatečnou kalibraci mezi středovým bodem nástroje (TCP) a senzorem. WireSense od společnosti Fronius nabízí jednoduchou, inteligentní alternativu bez omezení.
Jak funguje WireSense
Technologie WireSense nevyžaduje žádné hardwarové komponenty – místo toho používá drátovou elektrodu jako senzor, který skenuje díl vysokofrekvenčním reverzním pohybem drátu. Před zahájením tohoto procesu skenování je na svařovacím drátu extrémně nízké napětí senzoru a proud je současně omezen na minimum. Když se robot při spuštění procesu WireSense přesune do požadované polohy, svařovací drát se v dalším kroku dotkne dílu a dojde ke zkratu bez zapálení oblouku. Ten se pak opět přeruší zvednutím drátu. Změna polohy svařovacího drátu, k níž dojde během zkratu, je pomocí speciálních vyhodnocovacích algoritmů podrobena analýze v rámci inteligentního svařovacího přístroje TPS/i a je k dispozici ve formě signálu pro měření výšky. Vratný pohyb drátu probíhá v milisekundových cyklech. Na základě vyhodnocení informací o individuální výšce určí robot jak průběh hrany a vzájemnou polohu jednotlivých plechů, tak i skutečnou výšku hrany.
Pokud se jedná o přeplátované svary, jako v případě nádrží na stlačený vzduch od společnosti SAG, WireSense detekuje průběh svarového spoje, reaguje na případné odchylky a koriguje původně vytvořený svařovací program.
WireSense lze stejně dobře použít pro ocel, nerezovou ocel, hliník a další slitiny. Kvalita asistenčního systému Fronius je patrná zejména u hliníku, hlavního materiálu ve společnosti SAG Group: U tohoto materiálu optické měřicí systémy často narážejí na své limity kvůli odrazivému povrchu – se systémem WireSense tomu tak není.
Předpokladem je technologie CMT
WireSense lze použít s každým svařovacím systémem TPS/i od společnosti Fronius, který je nakonfigurovaný pro použití svařovacího procesu CMT. Zásadní význam má přesný pohyb drátu, který je výsledkem spolupráce mezi podavačem drátu na bubnu s drátem, absorbérem drátu a druhou jednotkou podávání drátu Robacta Drive CMT, která je umístěna přímo na těle hořáku. Při vratném pohybu drátu, který probíhá přibližně při 100 Hz, se naskenuje povrch kovu a detekuje obrys svarového spoje. Pokud chcete technologii WireSense použít poprvé a máte již svařovací systém TPS/i, můžete jej kdykoli dovybavit.
S použitím WireSense společnost Salzburger Aluminium Group optimalizovala svařování nádrží na stlačený vzduch, minimalizovala opravy a tím zvýšila hospodárnost výroby.
