Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Laserschweißen von Kabelführungsrohren senkt die Kosten im Vergleich zum Löten

06.05.2008
Beim Verbinden von Rohrsystemen und Anschlussblechen für Cabrioverdecke und Schiebedächer hat der Mittelständler SD Hirsch das Löten durch das Laserschweißen ersetzt. Dadurch ist es möglich, die verzinkten Rohre und Bleche in nur einem Arbeitsschritt zu bearbeiten.

Man sieht sie nicht, aber man braucht sie doch. Spinnenartige Rohrgebilde sind auf engstem Raum in Autodächern verbaut und sorgen beim Öffnen und Schließen von Schiebedächern, Verdunkelungsrollos und Cabrioverdecken für genaue Führung der per Elektromotor angetriebenen Bowdenzüge. Statt die komplexen Rohrsysteme samt Anschlussblechen zu löten oder per Stauchverfahren zu verbinden, setzt der Mittelständler SD Hirsch seit gut zwei Jahren auf das Laserschweißen.

Zum Einsatz kommt das Laserschweißen am SD-Hirsch-Stammsitz in Utting am Ammersee in einer Fertigungszelle, die vom Augsburger Anlagenbauer Kuka Systems über Baukastenkomponenten genau für den Automobilzulieferer entwickelt wurde. Konkret besteht die schlüsselfertig gelieferte Zelle aus einem gepulsten 90-W-Nd:YAG-Laser, einem Sechs-Achs-Industrieroboter für das genaue Handling der Schweißoptik, einer Laserschutzkabine mit der notwendigen Sicherheitstechnik sowie einem Zwei-Stationen-Drehtisch mit passenden Spannvorrichtungen für die unterschiedlichen Führungsrohrsysteme.

Während der Werker vor der Zelle am freigegebenen Teil des Drehtisches, der sich wie ein Karussell in die Anlage dreht, das fertig verschweißte Assembly entnimmt und die Spannvorrichtung mit Rohren und Blechen für die nächste Runde bestückt, geht in der Zelle „die Post ab“. Nach einem genau vorgegebenen Fahrplan fährt die robotergeführte Laseroptik die Bauteile ab und setzt dabei mit sehr hoher Genauigkeit die Schweißpunkte, die für eine stabile Verbindung der Rohre mit den Befestigungsblechen sorgen.

... mehr zu:
»Laser »Laserschweißen »Rohrsystem

Bei der Fertigung geht es darum, die Befestigungs- und Montageelemente so genau anzuschweißen, dass sich das komplette Rohrsystem später problemlos in die Führungsschienen der Schiebe- oder Cabriodächer montieren lässt. Jeder Zehntelmillimeter Verzug bedeutet Ärger, den es zu vermeiden gilt.

350000 Rohrführungssysteme werden pro Jahr geschweißt

Pro Jahr werden gut 350000 Rohrführungssysteme, von Insidern auch Spinnen genannt, in der Kuka-Laserzelle gefertigt. Jedes Cabrioverdeck oder Schiebedach hat seine eigene Spinne, immer passgenau auf Fahrzeugtyp und Modell zugeschnitten. SD Hirsch ist mit seinen Lösungen quer durch die OEM-Palette präsent: vom Mini-Cabrio über den Volkswagen Eos bis zu den Super-Luxus-Autos der Edelmarke Maybach.

Generell bestehen die Spinnen aus einem Motorträger, auf den später der Elektromotor für den Antrieb der Bowdenzüge montiert wird, sowie einer Vielzahl von zum Teil kunstvoll gebogenen Führungsrohren, die an den Enden mit passenden Befestigungs- oder Montageblechen versehen werden. Zur gezielten Entklapperung – und das ist buchstäblich gemeint – sind die oft verwinkelten Führungsrohrsysteme von außen mit einem Schaumstoffschlauch ummantelt. Dies verhindert gezielt lästige Klappergeräusche im Dach.

Das Gros der Führungsrohrsysteme für Cabrioverdecks und Schiebedächer besteht aus verzinktem Blech. Dabei sorgt die Außenverzinkung der Rohre für eine hohe Korrosionsbeständigkeit des Assemblys, womit ein wesentlicher Vorteil des Laserschweißens bei dieser Anwendung zum Tragen kommt.

Mit dem Laser, der punktgenau bei minimaler Einbringung von thermischer Energie operiert, wird die verzinkte Oberfläche der Rohre nur so geringfügig beschädigt, dass die eigentliche Schutzfunktion der Verzinkung vollständig erhalten bleibt.

Laserschweißen ermöglicht weniger Arbeitsschritte

Mit dem Laserschweißen ist SD Hirsch erstmalig in der Lage, verzinkte Blechrohre und Befestigungsbleche in einem einzigen Arbeitsschritt zu bearbeiten. Selbst die Schaumstoffmäntel für die Entklapperung können bereits auf das Assembly aufgezogen sein, bevor es in der Zelle verschweißt wird.

Der Laser arbeitet so genau und sanft, dass jegliche Verbrennungsgefahr ausgeschlossen ist. Was beim thermisch schwierigen Löten früher in drei Arbeitsschritten – Verfügen von Rohren und Montageblechen, Verzinken des fertigen Assemblys und Ummantelung mit dem Schaumstoffschlauch – absolviert werden musste, ist heute in einem Schritt zu schaffen.

Trotz der Kosten – der Invest für die Laserzelle lag im unteren sechsstelligen Euro-Bereich – rechnet sich die Technikumstellung für den Automobilzulieferer und seine Kunden. Fast aus dem Stand konnten die Herstellungskosten pro Spinne um 10% gesenkt werden.

Bessere Qualität dank Laserschweißen

Neben den Kosten gehört die verbesserte Qualität zu den Highlights des neuen Fertigungsverfahrens. Unter dem Strich hat das Lasern SD Hirsch den stabilsten Prozess beschert, der jemals im Hause gefahren wurde.Dies ist auch das Ergebnis intensiver Detailarbeit bei der Auslegung der bauteilspezifischen Spannvorrichtungen für den Drehtisch. Um eine hohe Fertigungsflexibilität zu garantieren, wurden insgesamt 30 unterschiedliche Vorrichtungen geschaffen, die sich in wenigen Minuten problemlos wechseln lassen.

Ausgefeilte Sensorik in den Spannvorrichtungen sorgt dafür, dass Rohre und Montagebleche mit engen Toleranzen verschweißt werden. Grundsätzlich geht man bei der Kuka-Systems-Anlage von einer Reproduzierbarkeit von ± 0,1 mm aus.

Eine weitere Besonderheit: Die Anlagensteuerung hat eine automatische Vorrichtungserkennung. Der Vorteil liegt darin, dass Roboter und Schweißoptik schon genau wissen, was sie zu tun haben, wenn das aufgespannte Bauteil über den Drehtisch in die Zelle gefahren wird.Genutzt wird diese Intelligenz bei der Mischfertigung. Dort werden abwechselnd Spinnen für unterschiedliche Fahrzeuge hintereinander verschweißt.

Dass sich das Fertigungskonzept bewährt hat, unterstreicht nicht zuletzt die jüngste Order von SD Hirsch. Die zweite Laserzelle soll noch im Herbst am Standort Neubrandenburg ans Netz gehen.

Siegfried Heißler ist Leiter Vertrieb und Projektierung Lasersysteme bei der Kuka Systems GmbH in 86165 Augsburg.

Siegfried Heißler | MM MaschinenMarkt
Weitere Informationen:
http://www.maschinenmarkt.vogel.de/themenkanaele/produktion/verbindungstechnik/articles/120498/

Weitere Berichte zu: Laser Laserschweißen Rohrsystem

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Maschinenbau:

nachricht Flüssiger Wasserstoff im freien Fall
05.12.2016 | Zentrum für angewandte Raumfahrttechnologie und Mikrogravitation (ZARM)

nachricht IPH entwickelt Prüfstand für angetriebene Tragrollen
29.11.2016 | IPH - Institut für Integrierte Produktion Hannover gGmbH

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Maschinenbau >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Elektronenautobahn im Kristall

Physiker der Universität Würzburg haben an einer bestimmten Form topologischer Isolatoren eine überraschende Entdeckung gemacht. Die Erklärung für den Effekt findet sich in der Struktur der verwendeten Materialien. Ihre Arbeit haben die Forscher jetzt in Science veröffentlicht.

Sie sind das derzeit „heißeste Eisen“ der Physik, wie die Neue Zürcher Zeitung schreibt: topologische Isolatoren. Ihre Bedeutung wurde erst vor wenigen Wochen...

Im Focus: Electron highway inside crystal

Physicists of the University of Würzburg have made an astonishing discovery in a specific type of topological insulators. The effect is due to the structure of the materials used. The researchers have now published their work in the journal Science.

Topological insulators are currently the hot topic in physics according to the newspaper Neue Zürcher Zeitung. Only a few weeks ago, their importance was...

Im Focus: Rätsel um Mott-Isolatoren gelöst

Universelles Verhalten am Mott-Metall-Isolator-Übergang aufgedeckt

Die Ursache für den 1937 von Sir Nevill Francis Mott vorhergesagten Metall-Isolator-Übergang basiert auf der gegenseitigen Abstoßung der gleichnamig geladenen...

Im Focus: Poröse kristalline Materialien: TU Graz-Forscher zeigt Methode zum gezielten Wachstum

Mikroporöse Kristalle (MOFs) bergen große Potentiale für die funktionalen Materialien der Zukunft. Paolo Falcaro von der TU Graz et al zeigen in Nature Materials, wie man MOFs gezielt im großen Maßstab wachsen lässt.

„Metal-organic frameworks“ (MOFs) genannte poröse Kristalle bestehen aus metallischen Knotenpunkten mit organischen Molekülen als Verbindungselemente. Dank...

Im Focus: Gravitationswellen als Sensor für Dunkle Materie

Die mit der Entdeckung von Gravitationswellen entstandene neue Disziplin der Gravitationswellen-Astronomie bekommt eine weitere Aufgabe: die Suche nach Dunkler Materie. Diese könnte aus einem Bose-Einstein-Kondensat sehr leichter Teilchen bestehen. Wie Rechnungen zeigen, würden Gravitationswellen gebremst, wenn sie durch derartige Dunkle Materie laufen. Dies führt zu einer Verspätung von Gravitationswellen relativ zu Licht, die bereits mit den heutigen Detektoren messbar sein sollte.

Im Universum muss es gut fünfmal mehr unsichtbare als sichtbare Materie geben. Woraus diese Dunkle Materie besteht, ist immer noch unbekannt. Die...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Firmen- und Forschungsnetzwerk Munitect tagt am IOW

08.12.2016 | Veranstaltungen

NRW Nano-Konferenz in Münster

07.12.2016 | Veranstaltungen

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Hochgenaue Versuchsstände für dynamisch belastete Komponenten – Workshop zeigt Potenzial auf

09.12.2016 | Seminare Workshops

Ein Nano-Kreisverkehr für Licht

09.12.2016 | Physik Astronomie

Pflanzlicher Wirkstoff lässt Wimpern wachsen

09.12.2016 | Biowissenschaften Chemie