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antriebstechnik 4/2018

antriebstechnik 4/2018

Der Einsatz neuer

Der Einsatz neuer Materialien im Leichtbau verlangt nach passenden Fügeund Verbindungstechnologien, wobei hier vor allem die thermische Verbindungstechnik auf dem Prüfstand steht, weil viele neue Werkstoffe und Werkstoffkombinationen gar nicht mehr mit herkömmlichen oder alternativen Laser-basierten Füge-/ Schweißverfahren zu verbinden sind. Hier stellt sich die Frage nach verbindungstechnisch optimalen Lösungen und hier tritt in neuer Form das Widerstandsschweißen bzw. Buckelschweißen auf den Plan. Das Buckelschweißen ist nach DIN/ISO einzuordnen und gehört zur Gruppe „Konduktives Widerstandspressschweißen“. Eine in gleich mehrfacher Weise interessante Variante stellt das Kondensator-Entladungsschweißen (KE-Schweißen) dar. Dabei wird im Gegensatz zum Einphasen-Wechselstrom-, Dreiphasen-Gleichstrom- oder Dreiphasen-Mittelfrequenz-Schweißen die Schweißenergie nicht direkt aus dem Netz genommen, sondern aus Kondensatoren, welche in den Schweißpausen wieder aufgeladen werden. Die reine Schweißzeit beträgt ca. 10 ms und durch die kurze Schweißzeit konzentriert sich die Energie nur auf die Schweißzone. Für punktgenaue Schweißkraft Servoantriebe sorgen beim Kondensator-Entladungsschweißen für Präzision und Effizienz Das Thema Leichtbau ist schon seit geraumer Zeit in aller Munde und betrifft vor allem auch die Verbindungstechnik. Neben neuen Werkstoffen und Fügetechniken, stellen sich Schweißtechnik-Anbieter häufiger die Frage nach den passenden Antrieben in ihren Anlagen. Hydraulik oder Servotechnik? Erfahren Sie, warum sich die Firma Glamatronic für Servoantriebe entschieden hat. Schweißenergie meets Präzisions-Schweißkraft Kurze Schweißzeiten und schnelles Abkühlen bringen Vorteile bei den Produktionszyklen und beim Gefüge-Verhalten. Durch Nachwärmeimpulse können außerdem kohlenstoffhaltige Stähle sowie einsatzgehärtete Bauteile geschweißt werden. Damit stellt das durch die beiden Parameter Schweißenergie und -kraft gekennzeichnete KE-Schweißen eine interessante Alternative hinsichtlich Füge-/Verbindungslösungen für Bauteile aus verschiedensten Werkstoffen dar. Zum Beispiel findet das KE-Schweißen immer mehr Anwendung im Bereich der Präzisionsteile-Fertigung (Getriebebau, Armaturen, Automotive-Komponenten, Antriebselemente, usw.) und besticht durch die Möglichkeit der individuellen und flexiblen Schweißparameter-Anpassung. Aber auch konstruktiv und fertigungstechnisch ergeben sich Freiräume, weil früher aufwändig aus einem Teil hergestellte Komponenten nun zwei- oder mehrteilig gefertigt und mittels KE-Schweißen zu einer Baugruppe gefügt werden können. Die Bauteile sind zuvor partiell mechanisch zu bearbeiten und stehen nach dem Schweißen/Fügen ohne Nachbearbeitung für die Weiterverwendung bzw. für die Montage bereit. 74 antriebstechnik 4/2018

ELEKTROMOTOREN Diverse Bauteile, wie z. B. präzise Stanzoder Fließpressteile können ohne mechanische Bearbeitung dem Schweißprozess zugeführt werden. Wie schon angedeutet, ist das KE-Schweißen durch die beiden Parameter Schweißenergie und Schweißkraft geprägt. Das Technologie-Unternehmen Glamatronic Schweiß- und Anlagentechnik GmbH aus Gladbeck sieht sich beim KE- Schweißen als führend in Kompetenz und Know-how und baut für die Anwender aus allen Industriebereichen Schweißanlagen in Standardausführung. Diese werden jeweils projektspezifisch ausgerüstet und als betriebsbereite Komplettsysteme geliefert. Naturgemäß nehmen solche Schweißanlagen in den Produktionsbetrieben eine Schlüsselstellung ein, weshalb sich die Fertigungssysteme neben hochleistungsfähiger Verfahrenstechnik durch die Verwendung von qualitativ hochwertigen Anlagen-Komponenten auszeichnen. 01 Ein komplettes Antriebstechnik-Set bestehend aus elektromechanischem Servoantrieb der Baureihe Tox-ElectricDrive vom Typ EPMK, Servocontroller und Kabelsatz 02 Die elektromechanische Servoantriebs- Einheit im eingebauten Zustand Elektromechanik schlägt Hydraulik Als Lieferant für den antriebstechnischen Part zur Erzeugung der Schweißkraft beim KE-Serienschweißen wählte Glamatronic das Unternehmen Tox Pressotechnik aus Weingarten, deren elektromechanische Servoantriebe der Baureihe Tox-Electric- Drive Presskräfte im Bereich von 2 bis 1 000 kN erzeugen und für viele kombinierte Hub-/Presskraft-Prozessabläufe eine geeignete Lösung darstellen. Nach gründlicher Analyse und Evaluation kamen die Ingenieure von Glamatronic zum Entschluss, neben herkömmlicher hydraulischer oder hydropneumatischer Presskraft-Antriebstechnik vorzugsweise Servotechnik anzubieten. Zwar haben elektromechanische Servoantriebe meist einen höheren Anschaffungspreis, bieten jedoch so viele Vorteile in Bezug auf die Anschlusskonstruktion, die Montage und Installation sowie schließlich auf die Betriebskosten und den Wartungsaufwand, dass die Mehrkosten am Ende mehr als nur aufgewogen werden. Als weitere entscheidende Vorteile der Tox-Servo-Antriebssysteme sehen die Ingenieure von Glamatronic die robuste Ausführung, die hohe Leistungsdichte bei kompakter Bauform, eine niedrige Geräuschbelastung, die höchste Sicherheitsstufe, flexible und stufenlos regelbare Funktionen wie Geschwindigkeit, Kraftaufbau und Positionierung. Darüber hinaus sind die Schweißkräfte reproduzierbar, und dass der Arbeitskolben bei Stromausfall nicht absackt ist ein wichtiger Sicherheitsaspekt. Je nach Anforderung des jeweiligen Kunden bzw. der jeweils zu schweißenden/ fügenden Bauteile und Baugruppen setzt Glamatronic elektromechanische Servoantriebe der Baureihe Tox-ElectricDrive vom Typ EPMK mit Presskräften von 100 bis 300 kN, Hüben bis max. 300 mm und Arbeitskolben-Geschwindigkeiten zwischen 120 und 200 mm/s ein. Die hochpräzise Überwachung der Schweißkraft erfolgt durch einen in der Druck- und Führungseinheit integrierten Piezo-Kraftaufnehmer. Flexibel, reproduzierbar und prozesssicher Die EPMK-Module sind kompakt aufgebaut und lassen sich einfach in die KE- Schweißanlagen (je nach Typ in C-Gestelloder auch Portal-Gestell-Ausführung) 03 Anwendungsbeispiel: Ein aus zwei Teilen per KE-Schweißen gefügtes Getriebe-Element integrieren. Zum Ausrüstungsumfang der elektromechanischen Servoantriebe EPMK gehören die Sensorik zur Wegerfassung, ein Bremsschaltmodul, der intelligente Servocontroller, ein kompletter Kabelsatz und die Software. Der Anlagenbauer Glamatronic erhält somit aus einer Hand ein komplettes Antriebssystem, das die mechanische wie energieversorgungs- und auch softwaretechnische Integration in die Schweißanlagen erlaubt. Mit der Wiederholgenauigkeit von ± 0,01 mm und der reproduzierbar exakt auf den Punkt gebrachten Schweißkraft stellen die Servoantriebe zudem ein wesentliches Element für die KE-Schweißqualität in der Serienfertigung dar. www.tox-de.com www.glamatronic.de antriebstechnik 4/2018 75