Entwicklung eines neuartigen Verfahrens zum Verschweißen von rotationssymmetrischen Komponenten (Punkt-/Linienberührung) mittels Lasertechnologie sowie eines Verfahrens zur Spaltüberbrückung von spaltbehafteten Komponenten mittels Laser (La

Problemstellung
In vielen Bereichen des täglichen Lebens werden Produkte eingesetzt, die aus Drähten bzw. rotationssymmetrischen Komponenten geformt und hergestellt werden (z.B. Einkaufswagen, Auslagen in Geschäften, Trenn- und Korbsysteme in der Nahrungsmittelindustrie, Schutzgitter, etc). Die einzelnen Komponenten dieser Systeme werden heute mittels Schweißtechnik miteinander verbunden. Die hierbei eingesetzten Verfahren sind vor allem die klassischen Widerstandsschweißverfahren. Bei diesen Verfahren werden die beiden Fügepartner durch Elektroden aneinander gepresst und durch einen Stromimpuls, der eine entsprechend hohe Stromdichte aufweist, miteinander verschweißt. Der Nachteil dieser Verfahren liegt in der nur begrenzten Kapazität (Schweißpunkte pro Zeit) und in den sehr hohen Investitionskosten für Vorrichtungen und Haltesysteme speziell bei teilautomatisierten Prozessen.
Die Fa. Stadtmüller fertigt mit 115 Mitarbeitern vor allem Lüftungsgitter speziell für Unternehmen der Lüftungs-, Klima- und Kältebranche. Eine zunehmende Typen und Variantenvielfalt stellt die zukünftige Wettbewerbsfähigkeit stark in Frage, da auch für kleine Stückzahlen in einem automatisierten Prozess investitionsintensive Vorrichtungen und Haltesystem nötig sind. Die dadurch entstehenden Fixkosten pro Teil können momentan am Markt nicht mehr durchgesetzt werden.

Projektziel
Ziel war die Entwicklung eines neuartigen Laserschweißverfahrens (Lasernachsetzschweißen) zum Verschweißen von rotationssymmetrischen Komponenten(Punkt- bzw. Linienberührung der Fügepartner) mit Hilfe von Lasertechnologie. Weiterhin wurden bestehende Verfahren des klassischen Laserschweißens so modifiziert, dass Spalte im Bereich der Fügezone von spaltbehafteten Fügepartnern überbrückt werden konnten.

Vorgehensweise
Nach Basisversuchen wurde gemeinsam mit namhaften Herstellern von Laserschweißverfahren eine erste Pilotanlage zur Produktion von Mustern/Vorserien aufgebaut. Damit wurde die technologische und wirtschaftliche Machbarkeit inklusive einer angepassten Offline-Programmierung nachgewiesen.

Ergebnisse und Anwendungspotential
Mit dem erfolgreichen Abschluss des Projektes konnten die teilespezifischen Kosten für Vorrichtungen und vor allem die Durchlaufzeit durch die Produktion (Reduzierung der Anzahl an Arbeitsfolgen) bei der Produktion von Produkten der Fa. Stadtmüller deutlich reduziert werden. Es wird eine sofortige Umsetzung der Ergebnisse in der Serienfertigung angestrebt. Die Erkenntnisse sollen weiterhin für den Aufbau von neuen Geschäftsfeldern im Bereich der Weißen-Ware-Industrie (Trennsysteme in Kühlboxen, Warenauslagesysteme, Einkaufswagen) durch die Fa. Stadtmüller eingesetzt werden.

• Stadtmüller GmbH