Elektroden in Spitzenform halten
Das Widerstandspunktschweißen (WPS) findet in der großangelegten Fahrzeugproduktion weit verbreitete Anwendung. Da Hersteller zunehmend auf leichtes Aluminium umsteigen, wurde WPS für die Serienfertigung zu kostenintensiv. Aluminium reagiert heftig mit den abschmelzenden Kupferspitzen der Elektroden von WPS-Pistolen. Schlechte Wartung führt zu einer mangelhaften Schweißpunktqualität und somit zu häufigen Arbeitsunterbrechungen, was wiederum höhere Wartungskosten und Umsatzeinbußen nach sich zieht. Angesichts der steigenden Konkurrenz aus Niedriglohnländern gefährden diese Probleme die Wettbewerbsfähigkeit der zahlreichen kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) dieser Branche noch weiter. Im Rahmen des Projekts "Adaptive tip dress control for automated resistance spot welding" (SMARTDRESS) entwickelten EU-finanzierte Wissenschaftler ein automatisiertes adaptives Steuersystem zur Überwachung, Optimierung und Erhaltung der Qualität von Elektrodenspitzen. Dieses System erkennt den Verschleiß einer Spitze, veranlasst ihre Reparatur (durch Nachbearbeitung der Spitze) und optimiert automatisch den Nachbearbeitungsplan. Die SMARTDRESS-Technologie wird nicht nur die Schweißqualität erhöhen und Produktionsunterbrechungen minimieren, sie wird auch ein hinsichtlich der Kosten wettbewerbsfähiges Punktschweißen von leichtem Aluminium ermöglichen. Das SMARTDRESS-System verwendet einen optischen Sensor zur Überwachung des Zustandes der WPS-Elektrodenspitzen. Das Steuersystem ermittelt, ob eine Wartung erforderlich ist, und macht so geplante Wartungsarbeiten überflüssig, die Zeit, Geld und Elektrodenmaterial kosten. Bei der Nachbearbeitung der Spitze wird unebenes Material von der Spitzenoberfläche abgehoben, um eventuelle Schäden zu entfernen. So wird die ursprüngliche Form der Spitze wiederhergestellt, jedoch geht auch Material verloren. Das SMARTDRESS-System setzt zur Reinigung der Elektroden außerdem eine besondere Schleifbearbeitung ein, bei der kein wertvolles Kupfer weggeschnitten wird. Sowohl für den optischen Sensor als auch für die Steuertechnologie wurden Patente eingereicht. Probleme mit der Elektrodenwartung sind nach wie vor die Hauptursache für Arbeitsunterbrechungen bei der Fertigung von Fahrzeugkarosserien. Die Schleiftechnologie des SMARTDRESS-Projekts zur Überwachung und Reparatur von Elektrodenspitzen eröffnet neue Möglichkeiten. Diese Fortschritte versprechen wesentliche Verbesserungen bei Schweißpunktqualität und Gesamtproduktivität, welche die Marktposition zahlreicher KMU in der Fahrzeugproduktion deutlich stärken werden.
Schlüsselbegriffe
Automobilindustrie, Widerstandspunktschweißen, Schweißpunktqualität, Elektrodenspitze, Spitzennachbearbeitung
