Die Vorteile der Verzinkung beim Laserschneiden
In diesem Artikel besprechen wir die Galvanisierung und die Vorteile, die sie bieten kann. Was ist Verzinkung? Da Galvanisierung ein…
Erfahren Sie, wie diese Maschinen die Produktionslinie am Laufen halten
Je nach Marke, Modell und Hersteller verfügt ein Automobil über 5.000 bis 7.000 Punktschweißungen am Rohkarosseriekörper. Viele dieser Schweißnähte befinden sich an Bauteilen, die für die Fahrzeugintegrität und -sicherheit entscheidend sind. Hilfsrahmen, Stoßfänger- und Türverstärkungen, Frontträger und andere Strukturkomponenten enthalten jeweils zahlreiche Schweißpunkte – in manchen Fällen mehr als 50 in nur einem Bauteil. Hochwertige Schweißnähte sind ein zentraler Aspekt für Leistung und Sicherheit von Fahrzeugen. In der Karosserieproduktion ist kein Platz für Fehler. Fehlerhafte Schweißnähte können katastrophale Folgen haben.
Deshalb ist die Prüfung der Schweißnahtintegrität ein entscheidender Schritt im Fertigungsprozess. Täglich müssen die ersten Komponenten der Produktionslinie auf Schweißfehler untersucht werden, die zu Ausfällen führen könnten: Risse, Fugen, Schlackeneinschlüsse, unvollständige Verschmelzung oder sonstige Unregelmäßigkeiten, die die Schweißnaht minderwertig machen. Im Laufe des Tages werden stichprobenartige Kontrollen durchgeführt, um die Qualität der Schweißnähte und Komponenten sicherzustellen.
Um die Schweißnaht zu prüfen, müssen die Hersteller sie aufschneiden. Die Verbindung wird aufgetrennt, auf Hochglanz poliert und unter dem Mikroskop auf kleinste Fehler untersucht, die zu erheblichen Problemen führen könnten. Dennoch wird die Produktion für die Tests nicht gestoppt. Die Linie wird nur angehalten, wenn die Testergebnisse auf ein gravierendes und anhaltendes Problem hinweisen, das eine Anpassung der Schweißparameter erfordert. Das vollständige Stoppen der Produktion für Schweißprüfungen ist angesichts des Prüfaufwands zu kostspielig.
Ein Bediener an einer Linie kann zum Beispiel an einem Tag zwischen zehn und 25 Teile für Prüfzwecke zuschneiden. In manchen Fällen kann das Schneiden einer Probe mit komplexen Geometrien und zahlreichen Schweißnähten eine Stunde Arbeitszeit beanspruchen. Für die Vielzahl der Testzuschnitte verlassen sich Automobilhersteller auf handgeführte Plasmaschneid- und Abrasivwasserstrahlmaschinen.
Das Plasmaschneiden bietet Herstellern die schnellste, effizienteste und flexibelste Schneidlösung, um Engpässe zu vermeiden und mit dem konstanten Strom an Komponenten Schritt zu halten. Mit ionisiertem, auf etwa 22.000°C aufgeheiztem Gas sind Plasmaschneidmaschinen leicht zugängliche und einfach zu bedienende Werkzeuge. Wichtiger noch: Sie sind sicherer und schneiden drei- bis viermal schneller als Trennschleifer.
Das Schneiden, Ausfugen und bündige Trennen leitfähiger Metalle wie Kohlenstoffstahl, Edelstahl und Aluminium ist mit Plasmaschneidmaschinen relativ unkompliziert. Es ist jedoch wichtig, eine Maschine mit den passenden Merkmalen und Fähigkeiten für die jeweilige Anwendung zu verwenden. Einige Geräte vereinen die fünf Elemente einer traditionellen Plasmaschneidanlage in einem einteiligen Patronenverbrauchsmaterial. Bediener können Wirbelringe, Elektroden, Düsen, Halteringe und Schutzkappen schnell und gleichzeitig mit einem Einteilsystem austauschen, was Zeit spart und eine zuverlässige Leistung gewährleistet. Solche Patronensysteme ermöglichen auch einen schnellen Wechsel zwischen Schneidfunktionen durch einfaches Austauschen der Patrone.
Fortschrittliche Smart-Technologie mit RFID-Chips sammelt Daten zu Lichtbogenstarts, Nutzungsdauer und Maschinenleistung, um die Anwendung und Wartung zu optimieren. Zudem haben einige Gerätehersteller Systeme entwickelt, die Patronen mit den Maschinenfunktionen synchronisieren, was die Einrichtung und den Betrieb für unterschiedliche Aufgaben erleichtert. In vielen Fällen müssen Anwender mit dem richtigen System keine erfahrenen Plasmaschneider sein – sie müssen lediglich den Patronenwechsel beherrschen.
Während eine Roboter-Plasmaschneidmaschine viele Probenzuschnitte erledigen kann, erfordern zahlreiche Komponenten Vereinfachungen und den Einsatz einer handgeführten Schneidmaschine. Die meisten Schweißproben werden an Metall mit einer Dicke von nur 10 bis 12 mm entnommen. Das Streben nach leichten, effizienten Fahrzeugen hat den Einsatz von dickwandigen Metallen weitgehend abgelöst. Doch die komplexen Konturen moderner selbsttragender Karosserien und Hilfsrahmen verhindern den vollständigen Einsatz von Robotern beim Schweißen. Handgeführte, hochmobile Plasmaschneider wiegen zum Teil nur 10 bis 15 kg und lassen sich problemlos in verschiedensten Schneidsituationen einsetzen.
Plasmaschneider mit integriertem Patronensystem lassen sich durch einfachen Patronenwechsel rasch zwischen verschiedenen Funktionen umstellen. Werden defekte, aber reparierbare Schweißnähte gefunden, ist das Ausfugen sinnvoll und schnell erledigt. Die alte Schweißnaht wird entfernt und das Material für eine neue Schweißung vorbereitet. Ist eine Reparatur weder möglich noch sinnvoll, muss das Bauteil so weit ausgeschnitten werden, dass es nicht versehentlich in den Markt gelangt.
Die moderne Automobilherstellung integriert immer mehr verschiedene Materialien ins Fahrzeugdesign. Legierungen, Kunststoffe und Verbundwerkstoffe gewinnen an Bedeutung, um leichtere Fahrzeuge mit optimaler Kraftstoffeffizienz und hoher Strukturfestigkeit zu ermöglichen. Wie bei der Schweißprobenentnahme müssen Ingenieure wissen, ob die Materialien für die jeweilige Funktion wie erwartet performen. Angesichts der Vielzahl von Prüfungen – von großen Hochfeststahl-Komponenten bis zu winzigen Mikrochips in Elektronikmodulen – wird ein Werkzeug benötigt, das ebenso vielseitig wie präzise ist.
Abrasivwasserstrahlmaschinen bieten alle Möglichkeiten traditioneller Fertigungs- und Schneidverfahren, übertreffen diese jedoch durch ihre Vielseitigkeit. Wasserstrahlen können nahezu jedes Material schneiden – von Stählen, Superlegierungen und exotischen Werkstoffen bis hin zu Verbundwerkstoffen, Kunststoffen, Stein und mehr, und das in unterschiedlichsten Stärken. Ebenso wichtig: Sie schneiden, ohne eine wärmebeeinflusste Zone (WBZ) zu erzeugen, wie dies bei herkömmlichen Verfahren der Fall ist, wodurch die physikalischen Eigenschaften einer Probe verändert werden könnten – was präzise Tests erschwert.
Ebenso ist der Einfluss des Wasserstrahlschneidens auf die Eigenspannung an der Oberfläche eines Objekts äußerst gering. Eigenspannungen im und auf dem Material können die Ergebnisse von Werkstoffprüfungen beeinflussen. ASTM-Standards schreiben vor, dass diese Eigenspannungen vor der Prüfung wirksam abgebaut werden müssen. Aufgrund ihrer Schnittcharakteristik verändern Abrasivwasserstrahlmaschinen die Materialeigenschaften weniger als jede andere existierende Technologie.
Wasserstrahlschneiden verhindert WBZ, minimiert die Eigenspannung im Material und sorgt für ein präzises, glattes Finish, das für detaillierte Inspektionen und Tests erforderlich ist. Wasserstrahlmaschinen sind in verschiedenen Größen erhältlich, von kleinen, komplett gekapselten Systemen bis hin zu deutlich größeren, vollintegrierten Abrasivwasserstrahlanlagen.
Die Wirtschaftlichkeit der Automobilproduktion verlangt, dass die Bänder mit minimalen Stillstandszeiten laufen. Treten Fehler auf, müssen sie so schnell wie möglich erkannt und behoben werden. Plasmaschneider und Abrasivwasserstrahlen sind optimal für Probenzuschnitte und Tests geeignet und gewährleisten ein sicheres, hochwertiges Produkt – während die Produktion weiterrollt.
