Entwicklung und Erprobung eines neuartigen Kopfes zum Bolzenschweißen (FlexiStud)

Problemstellung
Die Anforderungen an die Qualität der Schweißung steigen ständig. Von den Anwendern wird eine einfache Bedienbarkeit, kombiniert mit hoher Qualität gewünscht. Die Festigkeit als primäres Kriterium der Qualität hängt komplex von verschiedenen Parametern ab. Um nur einige zu nennen:
– Materialpaarung
– Schweißstrom, Schweißenergie
– Eintauchgeschwindigkeit des Bolzens während des Schweißens
– Fertigungstoleranzen des Bolzens
– Vibration des Bleches
Derzeit ist es nicht möglich, alle Anforderungen mit einem Schweißkopf zu erfüllen, vielmehr müssen verschiedene Köpfe vorgehalten und im Einzelfall aufwändig umgerüstet werden.

Projektziel
Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines neuartigen Kopfes zum Bolzenschweißen, der
– die in der Industrie gebräuchlichen Verfahren für kleine Bolzen in einem Gerät integriert
– robuster als bisher auf die Fertigungstoleranzen der Bolzen reagiert,
– Fehlbedienungen weitestgehend ausschließt,
– möglichst alle gängigen Materialpaarungen abdeckt,
– preisgünstiger herzustellen ist,
– sowohl in Handpistolen als auch in automatischen Anlagen einsetzbar ist,
– eine hohe Prozesssicherheit garantiert und
– die Qualität dokumentiert.

Vorgehensweise
Anstelle der heute üblichen Beschleunigung des Bolzens (vertikale Bewegung) über eine vorgespannte Feder soll ein Linearmotor eingesetzt werden. Durch eine geeignete Ansteuerung sollen sowohl Kraft als auch Geschwindigkeit beim Eintauchen in das Schmelzbad bestimmt werden. In dem Kopf soll eine Messeinrichtung integriert werden, die Kriterien für eine Qualitätsaussage der Schweißung liefert.

Ergebnisse und Anwendungspotenzial
Über eine Zusammenarbeit der Projektpartner Projektpartnern entlang der Wertschöpfungskette erfolgt die Umsetzung der geplanten Arbeiten. Dabei bringt jeder Projektpartner seine spezifischen Kompetenzen gezielt in das Projekt ein. Die Ergebnisse werden Schweißprozesse für kleine und mittlere Bolzen direkt verbessern. Teilergebnisse der Projektpartner können auf andere Bereiche übertragen und dort nutzbringend angewendet werden.
Die Ergebnisse dieses Projekts kommen sowohl den beteiligten Unternehmen als auch den nationalen und internationalen Anwendern der Bolzenschweißtechnik zugute. Die beteiligten Unternehmen können durch die Realisierung ihre Position auf den globalen Märkten nachhaltig stärken.

• AS Schöler GmbH
• SYSTEC GmbH