Bessere Unternehmensleistung durch neue Schweißtechnik – Fortschritt zahlt sich aus
Die Schweißstromquelle „ProPuls CC“ der Jäckle & Ess System GmbH, Bad Waldsee, für das MIG-/MAG-Impulsschweißen findet vor allem bei Schweißarbeiten im Stahl- und Anlagenbau sowie Schiffs- und Fahrzeugbau Verwendung. Beim Metallbauunternehmen Andreas Wolf in Nähe Bad Saulgau wird die „ProPuls CC“ erfolgreich eingesetzt. Firmeninhaber Andreas Wolf und sein Team berichten im Folgenden von ihren Erfahrungen mit der Schweißstromquelle. Das Unternehmen nutzt diese Anlage seit September 2021 für die Umsetzung unterschiedlichster Schweißaufgaben.
Andreas Wolf Metallbau ist ein kleines Unternehmen, das vor elf Jahren gegründet wurde und sich mit funktional hochwertigen und designtechnisch anspruchsvollen Konstruktionen etwa aus hochlegiertem Chrom-Nickel-Stahl in Oberschwaben fest etabliert hat. Mit seinen sieben Angestellten fertigt die Firma Treppen- und Balkongeländer, Schweißbaugruppen für die Industrie sowie Prototypen im Stahlbau. Dabei verarbeitet das Unternehmen verschiedene unlegierte Baustähle wie S235JR sowie hochlegierte Chrom-Nickel-Stähle 1.4401 bis 1.4301 durch Metall-Inertgas(MIG)- und Metall-Aktivgas(MAG)- sowie Wolfram-Inertgas(WIG)-Schweißen. Andreas Wolf Metallbau ist seit seiner Firmengründung mit JESS Welding verbunden, kennt das Schweißgerätesortiment genau und zeigt sich besonders offen für technische Neuerungen, die zu qualitativ gut beherrschbaren und reproduzierbaren Schweißprozessen führen.
In den vergangenen Jahren gewann das Impulsschweißen einen immer höheren Stellenwert in der Schweißtechnik gegenüber den herkömmlichen MIG-/MAG-Schweißverfahren (Bild 1). Beim Impulsschweißen wird durch eine definiert modellierte Kennlinie die Tropfenablösung beeinflusst. Mit jedem Stromimpuls trennt sich ein Tropfen von der Drahtelektrode und verhindert somit die spritzerintensiven Kurzschlüsse. Punktgenaues Schweißen mit sichtbar hochwertigeren und schlanken Schweißnähten ist das Ergebnis (Bild 2). Durch den nahezu spritzerfreien Prozessablauf reduziert sich die nötige Nacharbeit auf ein Minimum und trägt damit zu einer kostenoptimierten Produktion bei. Durch diese Einsparung kann mit Impulsanlagen eine höhere Rentabilität in der Fertigung erzielt werden. Gerade beim Lohnschweißen sind Geschwindigkeit und Effizienz Kriterien, die die Wettbewerbsfähigkeit erhöhen und zu einem Wettbewerbsvorteil führen.
Dem Anspruch, bei höherer Produktionsleistung immer höhere Qualitätslevel zu erreichen, müssen auch kleinere Fachbetriebe gerecht werden, um am Markt zu bestehen. Das weiß auch Andreas Wolf, Inhaber des gleichnamigen Metallbauunternehmens: „Um stetig auf dem aktuellen Stand der Technik zu sein, ist es notwendig, regelmäßig in neue technische Ausstattung zu investieren.“ Als langjähriger Anwender von Impulsanlagen im Bereich von 320, 400 und 500 A war man bei Metallbau Wolf gespannt, welche Merkmale die neue Generation der „ProPuls CC“ mitbringt und wie sich diese auf die Schweißprozesse auswirken. Ziel der Investition in eine neue Impulsanlage war die Steigerung von Produktivität, Flexibilität und Qualität. Die neue 500-A-Impulsanlage sollte ein umfangreiches Kennlinienpaket für die verschiedenen Anwendungsbereiche, eine einfache Bedienung und eine lange Einschaltdauer vorweisen, so Wolf.
Im September 2021 wurde die „ProPuls 500 CC“ bei Andreas Wolf Metallbau vorgestellt. Es folgten diverse Schweißversuche bei dem Hersteller vor Ort. Die Schweißstromquelle ist seither im Einsatz und täglich zu 65% ausgelastet. Mit der Schweißanlage werden Bleche in Dicken von 2 bis 40 mm geschweißt. Die Summe aller Faktoren war laut Wolf eindeutig: „Die Ergebnisqualität, die Flexibilität und die Bedienbarkeit sprechen für sich.“
Optimierte Lichtbögen und Prozessvarianten für viele Anwendungen
Bei der neuen „ProPuls CC“ wurden unter anderem die Kennlinien optimiert. Laut Wolf überzeugen diese durch weniger Spritzer, mehr Kontrolle über das Schmelzbad, und sie ermöglichen einen sicheren Einbrand. Beim Schweißen von Aluminium merkten die Anwender bei Andreas Wolf deutlich weniger Schmauchspuren auf den Bauteilen. Des Weiteren wurde die innere Regelung der Schweißstromquelle optimiert. Durch die dadurch deutlich schnellere Reaktionszeit der Anlage auf Veränderungen, zum Beispiel des freien Drahtelektrodenendes (Stick Out), unterstützt die Stromquelle den Schweißer beim Erreichen eines gleichbleibend hohen Qualitätsstandards.
Die neue Generation der Schweißstromquelle bietet mehr als 280 Kennlinien und Prozessvarianten, die in der Standardausführung kostenlos enthalten sind. „Das ist natürlich für unsere Vielfalt an unterschiedlichen Schweißarbeiten von Vorteil und bietet maximale Flexibilität“, betont Wolf. Gerade klein- und mittelständische Unternehmen werden immer häufiger mit wechselnden Werkstoffen in Zulieferbaugruppen konfrontiert.
Bei Andreas Wolf Metallbau wird hauptsächlich die Prozessvariante „Comfort.FastArc“ eingesetzt und findet Anwendung bei Bauteilen für den Maschinenbau (Bilder 3 und 4).
Bei einem Schweißtest wurden je zehn Bauteile mit einer herkömmlichen MIG-/MAG-Anlage und mit der neuen Prozessvariante geschweißt. „Durch das neue Verfahren haben wir eine hohe Schweißgeschwindigkeit, wodurch wir rund 15 bis 20% schneller als im Vergleich zum herkömmlichen MIG-/MAG-Schweißen wurden. Hierbei ist deutlich zu erkennen, dass die Spritzerbildung geringer ist (Bild 4). Zudem zeichnet sich der Prozess durch seine reduzierte Streckenenergie und somit reduzierten Wärmeeintrag aus. Die dadurch geringer ausfallende Deformation des geschweißten Werkstücks erweist sich bei der hier zu schweißenden Einzugsschnecke eines Mähdreschers als großer Vorteil, da diese nicht nur halten, sondern auch einwandfreie Rundlaufeigenschaften aufweisen müssen.“ betont Andreas Wolf.
Allgemein ist die Prozessvariante „Comfort.FastArc“ für hohe Schweißgeschwindigkeiten an Bauteilen aus Stahl und Nichteisenmetallen mit hoher Schweißleistung im Kurz- und Mischlichtbogen geeignet. Anwendungen finden sich hauptsächlich im Metallbau, in der Bau- und Lebensmittelindustrie und in der Automatisierung.
Des Weiteren sind in der neuen Schweißstromquelle die folgenden Prozessvarianten enthalten:
- „Comfort.Cold“ eignet sich für das Schweißen von dünnen Blechen, Wurzellagen und zum MIG-Löten in allen Positionen mit minimaler Veränderung der metallurgischen Eigenschaften durch geringe Wärmeeinbringung.
- „Comfort.Root“ ist speziell für das Wurzelschweißen in allen Positionen geeignet. Die Prozessvariante ermöglicht eine hohe Wurzelqualität mit einer weitaus kürzeren Schweißzeit.
- „Comfort.Power“ ist primär für einen tiefen Einbrand, ein langes freies Drahtelektrodenende oder eine schmale Schweißnahtvorbereitung ausgelegt. Da es sich hier um eine sehr energiereiche Prozessvariante handelt, eignet sie sich erst ab mittleren Blechdicken.
Intuitive und einfache Bedienung
Einfache Bedienung und hohe Funktionalität zeichnen die neue Impulsanlage aus. Andreas Wolf gefällt die einfache Handhabung: „Die Bedienung der ‚ProPuls CC‘ ist nicht nur übersichtlicher, sondern gestaltet den Arbeitsalltag auch flexibler. Die Grund- und Feineinstellungen können über die Steuerung in der Stromquelle vorgenommen werden, und die Parametereinstellungen in der vereinfachten Darstellung im Koffer.“ Die Mitarbeiter sehen das ähnlich: Durch den einfachen Aufbau sei die Steuerung intuitiv und somit sehr bedienerfreundlich. Die Einarbeitung erfolgte in nicht einmal einer halben Stunde, und die kurzen Trainingsvideos auf der Internetseite von JESS Welding hätten die Mitarbeiter dabei bestens unterstützt.
Wiederkehrende Schweißaufgaben können in bis zu 99 Jobs gespeichert werden. „Dies hilft uns natürlich sehr, denn es ermöglicht die Zuordnung der Schweißanweisungen für die jeweilige Schweißbaugruppe, und dadurch wird die Einhaltung der WPS (Welding Procedure Specification) garantiert.“ so Wolf. Hinsichtlich der Qualitätssicherung besteht die Möglichkeit, Änderungen von einzelnen Parametern komplett zu sperren oder diese prozentual einzuschränken. Der Schweißer kann anschließend noch individuelle Anpassungen vornehmen, die in einem zulässigen Rahmen liegen, zum Beispiel die Änderung der Lichtbogenlänge. Zusammengefasst, verringert sich durch den Einsatz der „ProPuls CC“ bei Andreas Wolf Metallbau nicht nur die Nacharbeit, sondern der gesamte Arbeitslauf gestaltet sich nun effektiver und flexibler. Die Produktivität konnte zudem bisher um 15% gesteigert werden.
