voestalpine Böhler Welding
voestalpine Böhler Welding

Rundnahtschweißen von Pumpen- und Armaturengehäusen

Success Story

RUNDUM MEHR PRODUKTIVITÄT

Die Anforderung des Kunden war: Steigerung der Produktivität durch eine geeignete Automatisierung. Bei großvolumigen Pumpen- und Armaturengehäusen für den Kraftwerksbau kam beim Verschweißen der Decklagen das Lichtbogenhandschweißen zum Einsatz. Dabei wurde das Bauteil auf einen Drehtisch aufgespannt und die Rundnähte wurden durch erfahrene Schweißer von Hand ausgeführt. Die produktive Lösung: eine speziell konzipierte Unterpulver- Schweißanlage von Böhler Welding Automation. Die Aufgabenstellung betraf ausschließlich das Verschweißen der Decklagen. Die Wurzel sollte weiterhin mit dem Wolfram-Inertgas-Verfahren von Hand geschweißt werden.

Rund ist nicht kreisrund
Für das mechanisierte Unterpulverschweißen der Decklagen stellte der asymmetrische Verlauf der Rundnaht eine besondere Herausforderung für die Führung des Schweißbrenners (UP-Kopf) dar. Bei einer regulären, kreisförmigen Rundnaht steht der Schweißkopf fest und das Bauteil dreht sich darunter in Schweißgeschwindigkeit. Hier lag eine mehr „ellipsensartige“ Naht vor. Böhler Welding Automation entwickelte einen eigenen Algorithmus, wobei die Steuerungstechnik der Böhler Welding Automotion auf der SPS-Technologie von Siemens basiert. Diese ermöglicht auch eine Nahtverfolgungssteuerung.

Die Umsetzung
Für das Schweißen der Gehäuse wurden zunächst die Bewegungen des Automatenträgers und die des Drehtisches als NC-Achsen ausgelegt. Servomotoren mit integrierten Inkrementalgebern dienen als Antriebe. Mit Hilfe einer Wegmessung kann die Steuerung die genaue Position des Schweißkopfes erfassen und abspeichern. Über einen Spezialsensor, der taktil die Schweißnaht abtastet, werden zusätzlich Daten eingelesen und von der Steuerung verarbeitet. Diese positioniert dann den Schweißkopf in optimaler Weise. Dabei werden alle numerischen Achsen mit einbezogen, um eine optimale Kontur zu fahren. Ein Positionierer gibt über die Drehbewegung die Schweißgeschwindigkeit vor. Die Kontur der Schweißnaht wird über die Kippachse des Positionierers, die Längsachse des Automatenträgers und die drei Bewegungsachsen des Schweißkopfes (Höhe, Seite und Anstell-Drehwinkel) eingestellt. Der Schweißer kann jederzeit die Bahn korrigieren und entscheiden, ob die Steuerung diese Korrektur abspeichern soll oder nicht. Das nächste gleiche Bauteil wird dann wieder mit der gleichen Bahn (= Position des Schweißkopfes) und den gleichen Schweißparametern verschweißt. 

Das Ergebnis
Durch die Umstellung von Lichtbogenhandschweißen auf das UP-Verfahren wurde die Produktivität um ein Vielfaches gesteigert. Als Komplettlösung mit den geeigneten Böhler Welding Draht-Pulverkombinationen entstehen Schweißnähte höchster Güte, die die anschließende Prüfung durch das Phased-Array-Verfahren fehlerfrei bestehen.

Der Ausführer
Böhler Welding Automation kombiniert die einzigartige Expertise über Schweißzusätze und Schweißprozesse im Unterpulver Mehrdraht-Schweißen mit höchster Automatisierungskompetenz, eingebracht durch den Zusammenschluss von Böhler Welding mit dem Spezialisten für Schweißautomatisierung Weltron. Mit abgestimmten Komplettlösungen aus einer Hand ist Böhler Welding Automation der Mehrwert-Partner, wenn Qualität, Produktivität und Wirtschaftlichkeit entscheiden.

 

Bericht von Stefan Kröger – Böhler Welding Automation