Praxisberichte

CORSA Verbessert Produktivität und Schweissqualität durch STT- und Roboter-Schweissen
 

Problem
Reduzierung von Schweißspritzern und Erhöhung der Produktionsgeschwindigkeit bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung einer hohen Schweißqualität bei dünnwandigen Werkstücken aus Edelstahl, die in speziellen Auspuffanlagen für Hochleistungsfahrzeuge eingesetzt werden.

Lösung
Die vorgefertigte Roboterschweißzelle System 10 von Lincoln Electric mit einer Invertec® STT-Stromquelle, die mit dem Surface Tension Transfer®-Prozess ausgerüstet ist.

Ergebnisse
Drastische Reduzierung der Schweißzeit pro Werkstück, praktisch vollständige Reduzierung von Schweißspritzern und ausgezeichnete Schweißqualität 
 
CORSA Performance Inc.Ein Hersteller von Hochleistungssystemen aus Edelstahl für Schiffs- und Fahrzeuganwendungen verwendet die Roboterschweißanlage System 10 von Lincoln Electric, um die Produktion und Schweißqualität drastisch zu verbessern.

Besitzer von Hochleistungsfahrzeugen lieben das Aufheulen des Motors beim Beschleunigen. Doch dasselbe Geräusch verwandelt sich beim Fahren mit gleichmäßiger Geschwindigkeit in ein durchdringendes Dröhnen und Resonanzen, wodurch es schwierig ist, Radio zu hören oder eine Unterhaltung zu führen.

CORSA Performance Inc. aus Berea, Ohio, USA entwickelte zur Lösung dieses Problems ihre patentierte Reflective Sound Cancellation-Technologie (Reflexionsschalldämpfung). Diese einzigartige Dämpfungstechnologie ermöglicht eine Geräuschunterdrückung beim gleichmäßigen Fahren und verstärkt die Motorgeräusche bei der Vollgasbeschleunigung.

 

Über CORSA Performance
CORSA Performance ist ein Ingenieur- und Herstellungsunternehmen, das auf Hochleistungs-Auspuffanlagen aus Edelstahl für Schiffs- und Fahrzeuganwendungen spezialisiert ist. CORSA ist der einzige Aftermarket-Hersteller für Schiffs- und Fahrzeuganwendungen, der über interne Hydroforming-Ressourcen verfügt. Das Unternehmen verfügt zudem über Ressourcen zum Schweißen und Umformen von Titan.

Die erste von CORSA entwickelte Dämpferanlage für Fahrzeuge war ursprünglich für die fünfte Generation der Corvette (C5) vorgesehen. Noch bevor die Anlage in Produktion ging, wurde sie für den Einbau im Führungsfahrzeug für das Indianapolis 500-Rennen von 1998 ausgewählt. Seither ist das Geschäft explodiert, dank der wachsenden Begeisterung unter Autonarren für die Power-Pulse RSC (Reflective Sound Cancellation)-Auspuffanlage.

Die Herausforderung
Reduzierung von Schweißspritzern und Erhöhung der Produktionsgeschwindigkeit bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung einer hohen Schweißqualität bei dünnwandigen Werkstücken aus Edelstahl, die in speziellen Auspuffanlagen für Hochleistungsfahrzeuge eingesetzt werden.

CORSA Performance Inc. aus Berea, Ohio, USA suchte nach einer Möglichkeit, das Produktionsvolumen zu steigern und Engpässe zu beseitigen, die durch die im Unternehmen angewendeten manuellen WIG-Schweißmethoden verursacht wurden. Laut Jim Browning, Inhaber und Präsident von CORSA, war die Schweißqualität von ebenso großer Wichtigkeit wie ein hohes Volumen. "Wenn Kunden eine CORSA-Anlage auspacken, fallen ihnen als Erstes die Schweißnähte auf", so Browning. "Zwar war die Produktionsgeschwindigkeit wichtig für uns, doch wir benötigten außerdem ein System, mit dem sich Schweißnähte mit gleichbleibend hoher Qualität und ohne Schweißspritzer herstellen lassen."

 
Lösung
Die vorgefertigte Roboterschweißzelle System 10 von Lincoln Electric mit einer Invertec™ STT-Stromquelle, die mit dem Surface Tension Transfer®-Prozess ausgerüstet ist.

System 10 Robotics

Das System 10 ist eine vorgefertigte Schweißstation mit zwei feststehenden Tischen, die vormontiert und einbaufertig geliefert wird. Es ist mit einem Fanuc ARCMate 50iL-Roboterarm mit sechs Achsen und 3 kg Nutzlast sowie einer Fanuc R-J3-Steuerung ausgestattet. Lincoln empfahl CORSA dieses System, da es sich besonders gut für Anwendungen mit kleinen Werkstücken eignet. Der Bediener kann eine Seite der Zelle be- und entladen, während der Roboter auf der anderen Seite gleichzeitig schweißt. Dies ermöglicht höchste Produktionsraten.

Aufgrund der geringen Dicke des in den Werkstücken verwendeten Edelstahls empfahl Lincoln CORSA die STT II-Stromquelle. Im Gegensatz zu herkömmlichen CV MIG-Maschinen verfügt die STT über keinen Steuerknopf für die Spannung. Die STT verwendet Stromregler, um die Stromstärke unabhängig von der Drahtvorschubgeschwindigkeit anzupassen. Dadurch ist es wesentlich einfacher, Schweißnähte herzustellen, die einen geringen Wärmeeintrag erfordern, ohne den Grundwerkstoff durchzuschmelzen. Außerdem werden Verformungen, Schweißspritzer und Rauche minimiert.

"Wir brachten unsere Teile zu Lincoln und sahen dabei zu, wie sie sie vor Ort mit dem Roboter schweißten", so Paul Goth, Roboterprogrammierer/Verfahrenstechniker bei CORSA. "Die Qualität der Teile, die Lincoln produzierte, war ausschlaggebend für unsere Entscheidung, das System 10 zu erwerben."


Das Ergebnis
Drastische Reduzierung der Schweißzeit pro Werkstück, praktisch vollständige Reduzierung von Schweißspritzern und ausgezeichnete Schweißqualität.

Nachdem die neue Roboter-Bogenschweißanlage System 10 von CORSA im September 2001 installiert wurde, erhöhte sich die Schweißproduktionsrate von 44 auf 180 Dämpfer pro Tag. CORSA erkannte schnell, dass der Bogenschweißroboter auch zur Steigerung des Geschäfts in anderen Bereichen genutzt werden konnte, und hat seither 12 ihrer manuellen Schweißstationen durch Roboterstationen ersetzt.

 
Corvette C5- und Camaro-Dämpfer
Automated Welding on End CapDer C5- und Camaro-Dämpfer ist ein langes, ovales zylinderförmiges 22-Gauge-Gehäuse aus Edelstahl 304 und einer 18-Gauge-Endkappe. Die Endkappe ist ein Stanzteil, das von einem externen Anbieter an das CORSA Performance-Werk geliefert wird, das Gehäuse hingegen wird intern im Werk gewalzt und geformt. In der Schweißphase stellt der System 10-Roboter an jeder Endkappe zwei 28" (ca. 71 cm) lange Kehlnähte entlang des Umfangs des Teils her. Das dünne Gehäuse der C5 ist leicht durchschmelzbar, benötigt jedoch eine Schweißnaht mit hoher Einbrandtiefe. Für die C5-Anwendung verwendet CORSA ein Gasgemisch aus drei Gasen (90 % Helium, 7,5 % Argon und 2,5 % CO2) mit einem 0,035"-316L-Draht. Vor der Automatisierung benötigte ein WIG-Schweißer 20 Minuten, um einen C5-Dämpfer zu schweißen. Heute kann mit dem System 10 ein Dämpfer in unter zwei Minuten hergestellt werden. Und da zur Bedienung des Roboters nur ein einziger Produktionsarbeiter benötigt wird, können sich die Schweißfachleute des Unternehmens nun anderen Schweißaufgaben widmen.

 

Eine MIG-Schneißnaht, die wie WIG aussieht
Nach dem Schweißen werden alle Teile entweder satiniert oder hochglanzpoliert. "Der Vorteil der STT-Technologie ist, dass es keine Schweißspritzer gibt, wir können also direkt zum Polieren übergehen und sparen so Arbeitszeit", so Goth. "Der Roboter liefert hochwertige MIG-Schweißnähte, die wie WIG-Schweißnähte aussehen."

Laut Goth ermöglichen STT und das System 10 glatte, feste Schweißnähte mit ausgezeichneter Verbindung. "Wir denken, dass die Schweißqualität, die wir jetzt erzielen, sogar noch besser ist als die, die wir mit manuellen WIG-Methoden erzielten. Die Schweißnähte sind gleichmäßiger, wesentlich gerader und man sieht die Anfangs- und Endpunkte nicht, wie es bei WIG-Schweißnähten der Fall ist", fügte er hinzu.

"Seitdem wir auf den Roboter umgestellt haben, loben Kunden unsere Schweißnähte noch immer." CORSA Performance ist außerdem begeistert davon, wie einfach es ist, Schweißparameter bei der Einrichtung von Schweißprozessen zu ändern. Ich kann eine Einstellung, zum Beispiel die Stromstärke, ändern, und muss mir keine Gedanken darüber machen, ob dies Auswirkungen auf andere Parameter wie die Drahtvorschubgeschwindigkeit hat", bemerkte Goth. "Die Maschinen können sogar für so einzigartige Dinge wie ein Flechtmuster programmiert werden. Und wir konnten Kratzer und andere Makel reduzieren, die durch zu häufige Handhabung der Teile bei manuellen Schweißmethoden entstanden."

CORSA Performance Inc.

Durch die Umstellung auf den Roboter konnten wir nicht nur den Durchsatz in unserer Anlage steigern, sondern auch die Kosten für jedes Teil reduzieren", so Browning. "Seitdem wir den Roboter in unserem Werk installiert haben, haben wir den Auftragsüberhang im Vertrieb reduziert und können den Bedarf unserer Kunden decken. Ohne den Roboter könnten wir unser derzeitiges Produktionsvolumen nicht erreichen. Er wird sich um ein Vielfaches bezahlt machen."

Fazit: Das System 10 hat das tägliche Produktionsvolumen um 500 % gesteigert.

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Ursprünglich verfasst am 18.02.03

 

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