06.08.2019
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Nachträgliche Fasenanarbeitung ‒ eine effiziente Alternative zum Roboter
Mit dem Additional Beveling Process (ABP) hat der CNC-Schneidsysteme-Hersteller MicroStep ein Verfahren auf den Markt gebracht, das bei nachträglichen Schweißnahtvorbereitungen an bereits geschnittenen Bauteilen eine Alternative zum Robotereinsatz ist. Das Anarbeiten nachträglicher Schweißnahtvorbereitungen kann mit ABP auf Portalschneidanlagen realisiert werden – ob mit dem Plasma-, dem Laser-, dem Autogen- oder Wasserstrahlrotator.
Die Vorgehensweise, bei geschnittenen Bauteilen nachträglich Schweißnahtvorbereitungen anzuarbeiten, ist Standard in einigen Bereichen der metallverarbeitenden Industrie. Das gilt beispielsweise für Hersteller von Maschinen und Materialien für Kraftwerke, Turbinen, Pumpen oder den Bergbau, denn dort wird Stahl häufig auch in sehr großen Materialstärken verarbeitet. Das führt dazu, dass Bauteile, die aus einem solch dicken Blech geschnitten wurden, oftmals nicht sofort im Anschluss – also direkt auf dem verwendeten Autogen- oder Plasmaschneidtisch – mit einer Fase versehen werden können. Entweder aufgrund der gegebenen Restriktionen der verwendeten Schneidtechnologie oder weil das Ganze mit einem immensen Materialverlust einhergehen würde.
In der Praxis wird daher heutzutage bei besonders großen Materialstärken in der Regel im Rahmen eines zweistufigen Verfahrens vorgegangen: Zunächst wird mit einem Schneidsystem die gewünschte Kontur aus einem Blech geschnitten. Dann muss das fertige Bauteil entnommen und zu einem neuen Bearbeitungsplatz transportiert werden. Dort wird das Bauteil dann von einem Roboter bearbeitet und nachträglich mit den benötigten Schweißnahtvorbereitungen versehen.
Üblichen Verfahren deutlich überlegen
Mit ABP bietet MicroStep eine eigens entwickelte, neue Lösung für das nachträgliche Anfasen, die hinsichtlich Effizienz und Qualität dem bisher üblichen Verfahren weit überlegen ist. Gleichzeitig wird dabei im Vergleich zur Anschaffung eines Roboterarbeitsplatzes nur ein Bruchteil der Investitionskosten fällig.
Am Anfang der Entwicklung von ABP stand eine Frage: „Die initiale Fragestellung war aus unserer Sicht, warum für das nachträgliche Anbringen von Schweißnahtvorbereitungen überhaupt ein Roboter benötigt wird“, erklärt Dr. Alexander Varga, Entwicklungschef und Gründer der MicroStep Gruppe. Denn moderne CNC-Schneidsysteme von MicroStep sind mit einem endlosdrehenden Rotator ausgestattet und verfügen damit bereits über die Möglichkeit, an Blechen, Rohren, Profilen und Behälterböden präzise Fasenschnitte bis 45° (Laser, Wasserstrahl), 52° (Plasma) und sogar bis 65° (Autogen) vorzunehmen.
Damit diese Technologie auch für das nachträgliche Anfasen verwendet werden kann, muss das CNC-Schneidsystem lediglich mit dem zusätzlichen ABP-Laserscanner ausgerüstet werden. Anschließend läuft der folgendermaßen ab: Zunächst wird die 2D-Zeichnung des zu bearbeitenden Bauteils in die CAM-Software AsperWin von MicroStep eingelesen. Dann definiert der Maschinenbediener in einem benutzerfreundlichen Interface die nachträglich anzubringenden Fasen. Daraufhin generiert das System den Schneidplan für den Fasenschnitt. Um die exakte Position des zu bearbeitenden Bauteils auf dem Schneidtisch zu finden, verwendet die Maschine den ABP-Laserscanner. Während des Scan-Vorgangs werden die programmierte und die reale Kontur des Bauteils verglichen. Nach anschließender Überprüfung des Startpunktes beginnt der Schneidvorgang. Dabei können V-, Y-, und unter bestimmten Bedingungen auch X- und K-Fasen realisiert werden. Das System kann ebenso Teile scannen und bearbeiten, die mit gänzlich anderen Technologien vorgefertigt wurden. Um dauerhaft höchste Genauigkeit zu gewährleisten, wird der Scanner automatisch kalibriert – auf diese Weise wird eine perfekt synchronisierte Aufstellung von Scanner und Rotator erreicht.
Neues Verfahren birgt viele Vorteile
Im Vergleich zur Bearbeitung fertiger Bauteile mit einem Roboter besticht das System mit einer ganzen Reihe von Vorteilen: Die komplette Bearbeitung (2D-Zuschnitt und nachträgliches Anfasen) findet an einer Maschine statt – das spart Platz in der Produktion und vermindert den Aufwand bezüglich des Bauteilehandlings erheblich. Zudem sind die Investitionskosten für die zusätzliche Ausrüstung des Schneidsystems mit einem ABP-Laserscanner im Vergleich zur Einrichtung eines kompletten Roboterarbeitsplatzes äußerst gering. Und das Schneidergebnis auf einer Portalmaschine ist aufgrund der höheren Steifigkeit des Systems – auch beim Fasenschneiden – nach wie vor präziser.
ABP AUCH AN EDELSTAHL UND ALUMINIUM
Mit ABP können nicht nur große Blechstärken aus Baustahl bearbeitet werden, sondern auch stärkere Bauteile aus Aluminium und Edelstahl. Dies belegen Testreihen, die MicroStep durchführte. Beispielsweise wurde ein 15 mm starkes Edelstahl-Blech mit 130 A bearbeitet. Das Ergebnis: die nachträgliche Anarbeitung von Fasen gelang reibungslos. „Die Schlacke ist leicht zu entfernen. Das Verfahren liefert beeindruckende Ergebnisse. Gerade bei Edelstahl spart diese Bearbeitungsweise jede Menge Material und Handlingkosten“, so Dr.-Ing. Alexander Varga, Entwicklungschef der MicroStep Gruppe.
(Quelle: Presseinformation der MicroStep Europa GmbH)
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