Prozesssicheres Punktschweißen von Aluminium

Der von ELMA-Tech entwickelte industrielle Alu-Schweißprozess funktioniert valide mit der für Stahlblechverbindungen eingesetzten Steuerung der ELMA-Tech (Virtuelle Maschine) – das heißt ohne weiteres Zusatzequipment wie etwa umlaufende Prozessbänder oder Kappenreinigungssysteme.

Hatte ELMA-Tech das Punktschweißen von Aluminium-Dünnblechen bereits 2014 als erstes Unternehmen im Kfz-Reparaturmarkt vorgestellt, richtete sich die Forschungsarbeit in den Folgejahren ab 2016 auf die Entwicklung einer prozesssicheren Anwendung dieser anspruchsvollen Technologie für den industriellen Bereich. Eine Prämisse dieser Entwicklung lautete dabei von Anfang an, einen solchen Schweißprozess auf Basis im Hause bereits vorhandener Standard-Systemkomponenten zu entwickeln (ELMA-Tech Prozesssteuerung, Schweißzangen mit 16 mm Standardelektrodenkappen, Stromquelle).

Das reproduzierbare Widerstandsschweißen von unterschiedlichen Aluminiumlegierungen ist, auch besonders unter der Maßgabe, solche Schweißprozesse gemäß dem Markenzeichen der ELMA-Tech Schweißtechnologie mit den geringstmöglichen Energieeinsätzen – sprich Stromstärken – zu fahren, eine technologisch sehr anspruchsvolle Aufgabe. Anders als beispielsweise beim Punktschweißen von Stählen sind beim Schweißen von Aluminium viel mehr physikalische Variablen und Einflußgrößen zu berücksichtigen. So ist in diesem Fall die Materialzusammensetzung der Elektroden von großer Bedeutung und ebenso die physikalischen Eigenschaften des zu verschweißenden Aluminium-Werkstoffes selbst.

Vielversprechende Ergebnisse

Nach aufwändigen Versuchsreihen und beständiger Fortentwicklung der Schweißprozesssteuerung im Hause ELMA-Tech kristallisierten sich Mitte 2017 valide Ergebnisse. Im Frühjahr 2018 konnte Magna Steyr (Graz, Österreich) mit einer ELMA-Tech Prototyp-Anlage die positiven Prozessergebnisse in groß angelegten Testreihen reproduzieren und in Laboranalysen bestätigen, u. a. etwa in dynamischen Zugversuchen und Schliffproben. In den Tests konnten 150 Schweißpunkte ohne Wechsel, Reinigung oder Fräsen der Elektrodenkappen gesetzt werden. Als wesentlich für den technologischen Durchbruch erwies sich die von ELMA-Tech entwickelte virtuelle Messtechnik direkt an den Elektrodenkappen.

Werner Karner, Leiter des Fügezentrums Versuchsbau bei MAGNA Steyr, sprach in diesem Zusammenhang von einer „sehr bedeutsamen Optimierung und Effizienzsteigerung“ beim industriellen Schweißen von Aluminiumverbindungen. Von besonderer Bedeutung sei hierbei, dass „der Prozess mit Standardequipment“ funktioniere und nunmehr prozesssicher „von der Einzelfallanwendung der Kfz-Reparatur auf die industrielle Anwendung“ hin adaptiert worden sei.

Selbstverständlich kommen alle wesentlichen Prozesseigenschaften, die den bekannten ELMA-Tech Punktschweißprozess bislang kennzeichnen, auch im industriellen Alu-Schweißprozess uneingeschränkt zum Einsatz (z. B. Teilisolationsüberwindung bei Vorhandensein von Strukturklebern, Nebenschlusserkennung, Energienachführung, Blechstärkenerkennung etc.).

Klare Vorteile

Die im Vergleich zum Wettbewerb besonderen Vorteile liegen somit klar auf der Hand: Der von ELMA-Tech entwickelte industrielle Alu-Schweißprozess funktioniert valide mit der für Stahlblechverbindungen eingesetzten Steuerung der ELMA-Tech (Virtuelle Maschine) – das heißt ohne weiteres Zusatzequipment wie etwa umlaufende Prozessbänder oder Kappenreinigungssysteme. Zudem können 16 mm Standardelektrodenkappen eingesetzt werden. Als Schweißstromquellen für die fertige Anwendung werden ELMA-Tech Schaltschränke in der Ausführung VMC VISION Alu zum Einsatz kommen.

Der Aluminium-Schweißprozess wird auf Basis einer Leichtbau-Industriehandschweißzange auf dem Stand der ELMA-Tech anlässlich der EuroBlech 2018 in Hannover vorgestellt werden (Halle 13, Stand A118).

Termine und Uhrzeiten der Live-Präsentation

23.10.18: 11 / 14 / 16 Uhr 24.10.18: 10 / 12 / 14 / 16 Uhr 25.10.18: 10 / 12 / 14 / 16 Uhr 26.10.18: 10 / 12 Uhr