Zukunftsweisende Fertigungstechnik: Laserschweißen

09.01.2015 - Oliver Hagenlocher

Das Laserschweißen ermöglicht kompakte und gewichtsoptimierte Bauteile

In der Region Ostalb sind hochinnovative Produktionsunternehmen angesiedelt, die im Bereich der Forschung und Entwicklung eng mit weltweit agierenden Konzernen kooperieren. Insbesondere Automobilkonzerne und große Automobilzulieferer verfügen über ein engmaschiges Netz an Lieferverbindungen zum schwäbischen Mittelstand. Im Rahmen des EMAG Technologietages Produktionslaserschweißen informierte die Heubacher EMAG Automation GmbH jüngst über den heutigen Stand der Technik und zukünftige Perspektiven im Bereich des Laserschweißens.


Trotz der vorweihnachtlich-gedrängten Terminkalender folgte ein hochkarätiges Fachpublikum der Einladung der Firma EMAG Automation, um jüngste Erkenntnisse aus dem Bereich des Produktionslaserschweißens auszutauschen. Das Forum bestand aus Hochschulforschern, Prozessingenieuren führender Automobilkonzerne und hochrangigen Vertretern von Zulieferfirmen. Geschäftsführer Dr. Andreas Mootz zeigte in seiner Einführungsrede auf, welchen Einfluss die Laserschweißtechnik in den letzten Jahren im Automobilsektor gewonnen hat. Den Schlüssel zum Erfolg des Produktionsschweißens sieht er im Zwang zur Leichtbauweise. Die gesetzlichen Anforderungen machen eine Reduktion des CO2-Ausstoßes von Fahrzeugen notwendig. Zugleich ist das Umweltbewusstsein der Käufer deutlich gestiegen. Sowohl hinsichtlich des Abgasausstoßes als auch des Verbrauchs lassen sich ohne konsequente Gewichtsreduktion kaum überzeugende Ergebnisse erzielen. Da sich das Gewicht von Sicherheits- und Komfortelementen nur sehr bedingt verringern lässt, rückt der Antriebsstrang in besonderem Maße in den Fokus. In diesem Bereich lässt sich durch den Einsatz von Laserschweißtechnik eine erhebliche Gewichtsreduktion erzielen.

Erster Gastredner war Prof. Dr. Berndt Brenner vom Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik (IWS) in Dresden. Die Firma EMAG Automation und das IWS können auf eine langjährige Zusammenarbeit zurückblicken. In Prof. Brenners Vortrag wurde ein Querschnitt über die vielfältigen Forschungsarbeiten des IWS gegeben. Es handelt sich um einen der weltweit einflussreichsten Thinktanks im Bereich des Laserschweißens. Das IWS verzeichnete in der jüngeren Vergangenheit bedeutende Erfolge beim Schweißen von Teilen, die zuvor als unschweißbar galten.

Die folgenden drei Vorträge wurden von Repräsentanten bedeutender Zulieferer gehalten. Zwei Hersteller von Laserquellen gaben Einblicke in die spezifischen Herausforderungen der Strahlerzeugung.

Dr. Thomas Harrer von der Trumpf Laser- und Systemtechnik GmbH berichtete von seiner Tätigkeit am Laserapplikationszentrum der Hochschule Mittelweida. Er stellte Anwendungen vor, die bislang in der Produktion von Serienteilen noch kaum zum Einsatz kommen, wie etwa das Laserpolieren.

Dr. Wolfram Rath von der Rofin-Sinar Laser GmbH erörterte die spezifischen Unterschiede zwischen Festkörper-Lasern und CO2-Strahlquellen. Er machte deutlich, dass nur in der konkreten Applikation entschieden werden kann, welches der beiden Verfahren zu bevorzugen ist.

Thorsten Lorenz von der Firma Precitec GmbH & Co. KG stellte jüngste Entwicklungen im Bereich der Schweißnahtkontrolle vor. Durch Kameraüberwachung und zusätzliche Sensorik wird es dem Maschinenbediener ermöglicht, ein klares Bild von der Qualität der geprüften Schweißnaht zu bekommen.

Anschließend stelle Prof. Dr. Harald Riegel die Arbeit seines Teams an der Hochschule Aalen vor. Im Rahmen der akademischen Forschung finden dort Laser bereits in vielen Kontexten Anwendung. Durch Spenden aus der Industrie ist die renommierte Hochschule heute in der Lage, die Entwicklung von laserbasierten Fertigungstechniken aktiv mitzugestalten. Gerade im Bereich der softwaregestützten Messtechnik und Analytik hat die Hochschule in den letzten Jahren richtungsweisende Innovationen hervorgebracht.

Anschließend stellte Dr. Mootz mit der ELC 160 HP eine Weltneuheit vor. Es handelt sich um ein Laserschweißzentrum, das speziell für die Anforderungen der Getriebefertigung entwickelt wurde. Die ELC 160 HP optimiert die Taktzeiten bei der Produktion von Getrieberädern durch den simultanen Einsatz von drei Schlüsseltechnologien: Thermisches Fügen, Induktive Erwärmung und Laserschweißen. Bereits unmittelbar nach Abschluss der Entwicklungsarbeiten stieß das Maschinenkonzept auf großes Interesse seitens der Automobilindustrie. Bei einer ausgedehnten Firmenführung konnten sich Besucher diese Weltneuheit und eine Vielzahl anderer Produktionsanlagen genauer unter die Lupe nehmen.

Der Brückenschlag zwischen Automobilindustrie, Maschinenbau und Forschung wurde als wegweisend wahrgenommen. Dies spiegelte sich einerseits am regen Feedback zu den Vorträgen. Im Besonderen zeigt sich aber in den Einzelgesprächen gegen Ende des Technologietages, dass die Veranstaltung der EMAG Automation als ein überaus gelungenes Beispiel von aktivem Wissenstransfer zwischen Forschungsinstituten, Maschinenherstellern, Zulieferern und Endanwendern wahrgenommen wurde.

Über die EMAG Automation GmbH
Hohe Präzision, kurze Taktzeiten und eine herausragende Qualität – dafür stehen die Produktionslaserschweißmaschinen von EMAG. Die EMAG Automation GmbH in Heubach hat in den letzten Jahren neben dem ursprünglichen Kerngeschäft im Bereich der Handhabungstechnik und der Spannmittel für Werkzeugmaschinen zunehmend Schwerpunkte in den Bereichen Laserschweißen und thermisches Fügen entwickelt. In enger Kooperation mit anderen Unternehmen der EMAG Gruppe werden komplexe Fertigungssysteme realisiert, die weltweit von führenden Automobilherstellern eingesetzt werden.

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