Fronius TPS/i CMT: Roboterschweißen auf neuem Niveau

Anwender profitieren von einer reproduzierbaren Nahtqualität, hohen Geschwindigkeit und zahlreichen Einsatzmöglichkeiten. (Bilder: Fronius International)

Instabile Schweißprozesse, minderwertige Technik und kurze Standzeiten der Verschleißteile führen besonders beim Roboterschweißen schnell zu Problemen: Dazu zählen u. a. hohe Ausschussraten, häufige und lange Anlagenstillstände sowie ein umfangreicher Nachbearbeitungsaufwand. Dadurch entstehen erhebliche Mehrkosten, die in der auf Produktivität und Effizienz getrimmten Großserienfertigung, z. B. in der Automobilindustrie, die Wettbewerbsfähigkeit eines Unternehmens gefährden können. Zuverlässige, leistungs- und anpassungsfähige Schweißsysteme sind daher für robotergestützte Anwendungen besonders wichtig, um einen reibungslosen und wirtschaftlichen Betrieb zu ermöglichen.

Mit TPS/i CMT Robotics vereint Fronius die Vorteile seiner neuesten MIG/MAG-Geräteplattform mit einem gleichbleibenden und äußerst stabilen Lichtbogen.

Modulares System mit vernetzten Komponenten

Speziell für die Anforderungen des Roboterschweißens hat Fronius die MIG/MAG-Geräteplattform TPS/i Robotics entwickelt. Das intelligente und modular aufgebaute Gesamtsystem besteht aus vernetzten und aufeinander abgestimmten Komponenten. Die TPS/i-Stromquelle besitzt einen leistungsfähigen Prozessor sowie einen High-Speed-Bus. Dadurch lassen sich mehr Daten in kürzerer Zeit übertragen und schnellere Regelkreise als bisher realisieren. Damit diese ihre Wirkung voll entfalten können, wurden auch alle entscheidenden Systemkomponenten auf ein neues Leistungsniveau angehoben.

Mehrere Funktionspakete erlauben dem Anwender, verschiedene Kurz- und Impulslichtbogenprozesse zu nutzen, darunter die von Fronius entwickelten PMC (Pulse Multi Control) und LSC (Low Spatter Control). Mit TPS/i CMT Robotics kommt nun ein weiterer Prozess hinzu: Cold Metal Transfer (CMT).

Der neu entwickelte Push-Pull-Brenner Robacta Drive CMT TPS/i überzeugt durch kompakte Baugröße und geringes Gewicht.

Spritzerfrei schweißen mit weniger Wärme

TPS/i-Stromquellen, die bereits über die Funktionspakete Standard und Puls verfügen, können per Upgrade ganz einfach für den CMT-Prozess nachgerüstet werden. Die digitale Prozessregelung des Geräts erkennt einen Kurzschluss und unterstützt durch das Rückziehen des Drahtes die Tropfenablöse: Beim Schweißen bewegt sich der Draht vor – und sobald der Kurzschluss erfolgt, wird er wieder zurückgezogen. Der Lichtbogen selbst bringt dadurch in der Brennphase nur sehr kurz Wärme ein. Der Kurzschluss wird kontrolliert und der Strom gering gehalten. Das Ergebnis: ein spritzerfreier Werkstoffübergang.

Das CMT-Verfahren eignet sich aufgrund seiner niedrigen Temperatur und der steuerbaren Wärmeeinbringung ideal zum Schweißen von Stahlverbindungen mit CO² und anderen Schutzgasen. Auch für das Fügen von Stahl mit Aluminium ist es prädestiniert, weil das Stahl-Grundmaterial bei diesen Schweißlötungen nicht aufgeschmolzen sondern nur benetzt wird. Darüber hinaus ist das CMT-Verfahren auch für das praktisch spritzerfreie Löten feuerverzinkter und elektrolytisch verzinkter Bleche mit einem Schweißdraht aus einer Kupfer-Silizium-Legierung geeignet. Der Verzug des verzinkten Blechs ist äußerst gering. Auch Dünnblech-Schweißungen (0,3 – 0,8 mm) von Aluminiumblechen sind möglich. Dabei ist durch den geringen Wärmeeintrag keine Badstütze nötig. Ebenso überzeugend verläuft das Schweißen von Edelstählen und Magnesium.

Das Beste aus zwei Welten

TPS/i CMT Robotics vereint die Vorteile dieses innovativen Schweißprozesses mit der neuesten MIG/MAG-Geräteplattform von Fronius. Alle wichtigen Parameter lassen sich individuell und intuitiv einstellen. Unterstützung erhält der Anwender dabei durch intelligente Assistenzfunktionen wie z. B. die Dynamik-Korrektur: Diese sorgt für ein kontrolliertes Einbrandverhalten und eine steuerbare Wärmeeinbringung. Das System überzeugt durch eine stufenlos einstellbare Einbrandtiefe, geringe Spritzerbildung sowie einen stetig gleichbleibenden und besonders stabilen Lichtbogen.

Ein Highlight ist das neu entwickelte Push-Pull-System: Zwei synchronisierte Drahtvorschübe mit dynamischen und langlebigen Motoren sorgen für eine äußerst präzise Förderung und damit für hohe Prozessstabilität. Dies ermöglicht auch bei langen Drahtförderstrecken und weichen Zusatzmaterialien optimale Schweißqualität. Hinzu kommt der dynamische Push-Pull-Brenner Robacta Drive CMT TPS/i: Er überzeugt durch eine kompakte Baugröße für gute Bauteilzugänglichkeit sowie ein geringes Gewicht für den Einsatz auf Robotern mit hohen Verfahrgeschwindigkeiten. Die neuen Komponenten sind zu allen anderen erhältlichen Teilen des TPS/i-Systems kompatibel. Ein weiterer Vorteil ergibt sich durch den auf 160 Hertz erhöhten Frequenzbereich der Antriebseinheit.

Zum umfangreichen und speziell auf das Roboterschweißen zugeschnittenen Zubehör der TPS/i CMT Robotics gehört u. a. die CrashBox. Diese verfügt über eine magnetische Verbindung, die sich im Fall einer Kollision mit dem Werkstück bei Überschreiten des Auslösemoments löst und den Brenner so vor mechanischen Schäden schützt. Danach lässt sich die Verbindung im Handumdrehen mit extrem hoher Rückstellgenauigkeit wieder einklinken. Das reduziert die Stillstandzeiten, da der zeitraubende Ausbau des Brenners sowie der anschließende Richtprozess oder Brennerwechsel entfallen.

Umfangreiche Möglichkeiten zur Datenanalyse

Über den aktuellen Status des Schweißsystems und des Produktionsprozesses können sich Anwender und Wartungspersonal jederzeit via Ethernet und Internet informieren. Die TPS/i sammelt fortlaufend Informationen zu jeder Schweißnaht. Diese können genutzt werden, um den Schweißprozess zu dokumentieren. Mit Hilfe der zentralen Servereinheit WeldCube ist es darüber hinaus möglich, die anfallenden Daten mehrerer Schweißstromquellen unternehmensübergreifend zusammenzuführen und zu verwalten.

Anwender profitieren mit der Kombination aus der Geräteplattform TPS/i und dem besonders stabilen Schweißprozess CMT von einer extrem hohen und reproduzierbaren Nahtqualität, maximaler Geschwindigkeit und zahlreichen Einsatzmöglichkeiten. Das breite Anwendungsspektrum umfasst Dünn- und Mittelbleche von 0,5 bis 4 mm, Wurzelschweißungen und verzinkte Stahlanwendungen sowie Sonderverbindungen wie Kupfer, Zink, Stahl-Aluminium oder Titan. Damit bietet TPS/i CMT Robotics für robotergestützte Schweißvorgänge quer durch sämtliche Branchen eine leistungsfähige, zuverlässige und effiziente Alternative.