MIG/MAG-Schweißen

Fronius verbindet das Beste aus zwei Welten

Mit dem neuen Schweißsystem TPS/i CMT vereint Fronius die intelligenten Funktionen seiner aktuellen Geräte-Plattform mit den Vorzügen des Cold-Metal-Transfer-Verfahrens.

Mit CMT (Cold Metal Transfer) gelang Fronius nach der Digitalisierung seiner MIG/MAG-Schweißsysteme eine weitere Revolution: Die Drahtbewegung ist in die Prozessregelung miteingebunden, wodurch nur sehr kurz Wärme eingebracht wird, der Werkstoffübergang erfolgt nahezu stromlos. Schweißverbindungen wie z.B. Stahl mit Aluminium wurden dadurch möglich. (Bild: Fronius International GmbH)

Dieses überzeugt auch beim Fügen unterschiedlicher Materialien durch einen geringen Wärmeeintrag sowie einen stabilen Lichtbogen. Erste Beispiele aus der Praxis zeigen, welche Effizienz- und Qualitätssteigerungen Benutzer mit dem neuen System erzielen können.

Unterschiedliche Materialien wirtschaftlich und in einwandfreier Qualität miteinander zu verschweißen, stellt für Anwender eine große Herausforderung dar. Gleichzeitig wird es für Unternehmen aus allen Branchen immer wichtiger, verschiedene Werkstoffe flexibel bearbeiten zu können – wenn möglich mit einer universell einsetzbaren Allround-Lösung. Aus diesem Grund hat Fronius, internationaler Technologieführer auf dem Gebiet der Schweißtechnik, sein intelligentes MIG/MAG-Schweißsystem TPS/i weiterentwickelt. Dieses unterstützt nun auch den CMT (Cold Metal Transfer)-Schweißprozess, der durch einen sehr geringen Wärmeeintrag und einen äußerst stabilen Lichtbogen überzeugt.

Neuer PullMig-Brenner für kühleres Schweißen

Herzstück der TPS/i CMT ist der verbesserte PullMig-Brenner: Dieser ist nicht nur leichter, robuster und langlebiger als sein Vorgänger, sondern vor allem kühler. Eine Verlängerung der Kühlkanäle und eine zusätzliche Kühlung der Außenhülle sowie geschraubte statt gesteckte Gashülsen erhöhen die Kühlleistung deutlich. Darüber hinaus hat Fronius das Kontaktrohr schmaler gestaltet, so dass der Brenner weniger Strahlungswärme aus dem Lichtbogen aufnimmt. Die Vorteile liegen dabei in einer geringeren Kühlleistung und einem langsameren Verschleiß (erste Praxistests belegen laut Fronius eine zehnfach höhere Standzeit), aber auch in einem stabileren Lichtbogen.

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Fronius hat zudem die Drahtführung des Push-Pull-Brenners optimiert. Der in der Pull-Einheit verwendete bürsten- und getriebelose Servomotor ist  dynamisch und lässt sich präzise regeln. Auch ist er sehr kompakt und langlebig. Der Motor verfügt über einen Istwert-Geber und ist über einen Hochgeschwindigkeits-Bus mit der Stromquelle vernetzt. Das Synchronisieren der beiden Vorschubmotoren erfolgt damit automatisiert. Das ist nicht nur einfacher, sondern auch bedeutend genauer. Der PullMig-Brenner harmoniert dadurch mit der schnellen Lichtbogen-Regelung der TPS/i. Anwender profitieren zudem von der einfachen Handhabung: Zum Einfädeln eines neuen Drahts muss der Griff des Brenners nicht mehr geöffnet werden.

Spritzerfrei Schweißen mit dem stabilsten Lichtbogen

Anwender profitieren von der einfachen Handhabung des Brenners: Zum Einfädeln eines neuen Drahts muss der Griff nicht mehr geöffnet werden. (Bild: Fronius International GmbH)

Mit diesen Eigenschaften bietet der PullMig-Brenner die idealen Voraussetzungen, um die TPS/i-Stromquelle wirksam mit dem CMT-Schweißprozess zu kombinieren. Dieses Verfahren reduziert den Wärmeeintrag im Vergleich zu anderen MIG/MAG-Prozessen deutlich. Das Geheimnis liegt in der digitalen Prozessregelung, die Kurzschlüsse selbstständig erkennt und durch das Rückziehen des Drahtes die Tropfenablöse unterstützt. Beim Schweißen bewegt sich der Draht vor – und sobald der Kurzschluss erfolgt, wird er wieder zurückgezogen. Dadurch wird die Lichtbogen-Brennphase sehr kurz gehalten und der Wärmeeintrag reduziert. Das Ergebnis ist ein spritzerfreier Werkstoffübergang und somit optimale Schweißergebnisse. Besondere Vorteile bietet das 2005 erstmals vorgestellte CMT-Verfahren beim Fügen unterschiedlicher Materialien, zum Beispiel Stahl und Aluminium, sowie dünner Blechverbindungen.

Im Zusammenspiel mit Fronius‘ neuester Stromquellen-Generation, der TPS/i, eröffnen sich nun noch umfangreichere Einsatzgebiete für den CMT-Prozess. Dies liegt an den zahlreichen Einstellungsmöglichkeiten des intelligenten Schweißsystems: Anwender können zum Beispiel die Lichtbogenlänge automatisch korrigieren lassen. Mit der oberen und unteren Leistungsdauer-Korrektur kann zudem das Verhältnis zwischen heißer und kalter Prozessphase genau eingestellt werden. Damit lässt sich der Wärmeeintrag beim Schweißen präzise regeln. Die Dynamik & Puls Korrektur ermöglicht eine gute Steuerbarkeit von Wärmeeintrag und Einbrandprofil, sowie gute Spaltüberbrückbarkeit. Durch die Kombination der verschiedenen Einstellparameter ergibt sich ein breites Anwendungsspektrum für die im Gerät hinterlegten Universal- und Mix-Kennlinien. Benutzerdefinierte Kennlinien sind damit meist nicht mehr nötig. Zudem ist es für den Benutzer erheblich leichter, das passende Schweißprogramm auszuwählen.

Von den erweiterten Möglichkeiten profitieren vor allem Anwender, die regelmäßig unterschiedliche Werkstoffe schweißen – zum Beispiel im Rahmen von Reparaturarbeiten. Die TPS/i CMT ist für alle Arten von Materialien geeignet und meistert zudem Blechverbindungen in Stärken von 0,5 bis sechs Millimetern. Auch für den Einsatz bei verschiedenen Bauteilen für Kleinserien, wo sich robotergestützte Lösungen nicht auszahlen, ist das Schweißsystem prädestiniert. Bestehende TPS/i-Stromquellen, die bereits über die Funktionspakete Standard und Puls verfügen, lassen sich per Upgrade ganz einfach für den CMT-Prozess nachrüsten. Benutzer können so mit nur einem System flexibel aus der vollen Bandbreite von MIG/MAG-Schweißprozessen schöpfen. Anschaffungskosten sowie der Aufwand für Beschaffung und Lagerung von Ersatzteilen lassen sich auf ein Minimum reduzieren, ebenso die Schulungs- und Einarbeitungszeit für die Mitarbeiter. Die Option auf weitere zusätzliche Upgrades sichert die Zukunftsfähigkeit der TPS/i auch auf lange Sicht.

Neue Technologie bereits erfolgreich im Einsatz

Mehrere namhafte Unternehmen setzen die TPS/i CMT bereits erfolgreich in der Praxis ein, zum Beispiel Automobilhersteller und deren Zulieferer. Die Porsche AG nutzt die Fronius-Lösung an ihrem Standort in Leipzig beim Karosseriebau des Modells Panamera. Das Unternehmen schweißt damit Träger aus Aluminium mit dem Zusatzwerkstoff AlMg4.5Mn. Porsche profitiert von dem neuen Verfahren durch die geringere Wärmeeinbringung, eine höhere Schweißgeschwindigkeit und die sehr gute Einstellbarkeit der Kennlinien. Das Ergebnis ist ein geringerer Verzug bei den Bauteilen und eine gesteigerte Produktivität.

Auch der Fahrzeugbauer Empl setzt in seinem österreichischen Werk im Tiroler Kaltenbach auf die Fronius-Technologie. Bei der Fertigung von Leitern, Dachrahmen und anderen Komponenten für LKW und Nutzfahrzeuge verschweißt das Unternehmen Stahl- und Aluminiumbleche mit Stärken zwischen zwei und fünf Millimeter. Die TPS/i CMT sorgt bei beiden Werkstoffen durch die verbesserten Kennlinien für ein ideales Ausfließen der Schweißnähte und somit bessere Ergebnisse. Auch den Leistungsbereich beim Aluminium-Schweißen konnte Empl mit der neuen Stromquelle optimieren. cs

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