Vorführung des integrierten Schweißprozesses an einer Schuler-Servopresse.

(Bilder: Schuler)

Integrierte Fertigung: Anwendungsbeispiel eines Umformbauteils mit verschweißter Mutter.

Zwei Prozesse in einem Hub

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„Die hochdynamischen und programmierbaren Servopressen von Schuler eröffnen völlig neue Möglichkeiten. Es ist uns gelungen, Folgeprozesse äußerst prozesssicher in die Umformung zu integrieren. Entscheidend ist dabei, dass wir den Zeit-Weg-Verlauf einer Servopresse im Vergleich zu einer konventionellen Presse frei programmieren können. Es können neben Hubhöhe, Umformgeschwindigkeiten, Öffnungsgeschwindigkeiten und Transportzeiten auch Rastphasen an jedem beliebigen Punkt programmiert werden. Während der Rastphase findet der Folgeprozess, zum Beispiel das Schweißen, statt“, so Stephan Paul, Leiter Prozessberatung im Geschäftsfeld Schneid- und Umformsysteme des Schuler Konzerns. Dabei ist die Prozesssicherheit jederzeit gewährleistet. Alle prozessrelevanten Regelungswerte wie Schweißstrom, Schweißdauer und Schweißkraft werden kontrolliert und ausgewertet. Werden alle Werte nach Vorgabe eingehalten, erhält die Servopresse von der Schweißsteuerung das Signal zum Weiterfahren.

Um ein Teil bzw. eine Baugruppe komplett herstellen zu können, ist es zumeist notwendig, ein Bauteil mit einem anderen oder mit einer Schweißmutter zu verbinden. Die Schweißoperation erfolgt in der Regel auf manuellen Schweißmaschinen oder automatisierten Schweißzellen. Dies erfordert jedoch nach dem Umformprozess anschließende Aufwendungen im Bereich des Palettierens und der Logistik. So müssen Umformbauteile sehr oft zeitaufwendig zwischengelagert und dem nachgeschalteten Schweißarbeitsplatz zugeführt werden. Durch den Einsatz der ServoDirekt-Technologie sowie intelligenter Werkzeugkonzepte ist es nun möglich, Schweißaufgaben sowie weitere Folgeprozesse wirtschaftlich zu integrieren und somit die Prozesskette deutlich zu verkürzen. Nachgeschaltete Logistikaufwendungen sowie Produktionsschritte entfallen.

Im Rahmen der Schuler-Technologietage im Mai 2010 in Göppingen konnten rund 150 Kunden in einer Live-Vorführung einen in ein Umformwerkzeug integrierten Schweißprozess auf einer Schuler-Servopresse erleben. Hier kam das KES-Schweißverfahren zum Einsatz, das sich speziell für das Verschweißen von hochfestem Material eignet. „KES steht für Kondensator-Entladungs-Schweißen und zeichnet sich durch Schweißzeiten im Millisekundenbereich, geringste Wärmeeinbringung und minimalen Materialverzug aus“, erklärt Johann Ecker, Produktmanager aus dem Hause Nimak. Das bei der Live-Vorführung auf der Schuler-Servopresse produzierte Bauteil wurde innerhalb von nur sieben Millisekunden Schweißzeit mit der Schweißmutter gefügt. Das ergibt eine Gesamtausbringung von rund 60 Hüben pro Minute.

Auch weitere Folgeprozesse wie zum Beispiel das Kunststoffspritzen, die Laserbearbeitung oder das mechanische Fügen von Bauteilen lassen sich mit Hilfe der ServoDirekt-Technologie von Schuler prozesssicher in die Umformung integrieren.