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Produkte und Messeneuheiten

4-Achs-FSW-Maschinen DSM1400 & DSM2400

4-Achs-FSW-Maschinen DSM1400 & DSM2400
Neuheit

Die  4-Achs-Maschine wurde speziell für die FSW-Prozessanforderungen entwickelt. Im Vordergrund der Maschinenentwicklung standen eine dynamische und präzise Prozessführung sowie ein intuitives Steuerungs- und Bedienkonzept.

Das HYDROPOL® Maschinenbett wurde speziell für sehr hohe statische Steifigkeiten, niedrige dynamische Nachgiebigkeit und Verformung ausgelegt und trägt wesentlich zur präzisen Prozessführung bei. Auch bei hohen Schweißgeschwindigkeiten von bis zu drei m/min können so Genauigkeiten von +/- 0,1 MIllimeter über alle Achsen erzielt werden. Die FSW-Maschine ist verfügbar in zwei Varianten, die sich in der Größe des verfügbaren Arbeitsraumes unterscheiden:

  • 1.400 mal 1.000 mal 400 Millimeter (DSM1400)
  • 1.400 mal 2.400 mal 400 Millimeter (DSM2400)

Einen wesentlichen Beitrag zur Dynamik des Portalsystems leistet eine integrierte C-Achse, die eine Drehung des Schweißkopfes um bis zu 720° (+/-360°) ermöglicht. Komplexe Bahnverläufe mit engen Radien, wie sie bei Wärmetauschern oftmals vorzufinden sind, können so deutlich dynamischer und schneller geschweißt werden.

Ebenso wichtig wie Dynamik und Schweißgeschwindigkeit sind im Hinblick auf die Zykluszeit die schnelle Be- und Entladung der Maschinen. Die neue Maschinengeneration ist modular aufgebaut und um verschiedene Bauteilzuführsysteme erweiterbar, die ein hauptzeitparalleles Be- und Entladen ermöglichen. Die Be- und Entladung der Werkstücke kann sowohl manuell durch den Anlagenbediener als auch vollautomatisiert erfolgen. Falls schwere Baugruppen oder Vorrichtungen manuell in und aus der Maschine bewegt werden müssen, ist dies komfortabel über den Hallenkran möglich. Die Anlage ist nach oben hin geöffnet, und die Schutztür an der Maschinenvorderseite ist ausreichend groß, um die Zugänglichkeit zum gesamten Arbeitsbereich des Portals zu gewährleisten.

Neben dem Stand-Alone-Betrieb sind die Maschinen DSM1400 & DSM2400 ebenso für die Integration in einen 24/7-Produktionslinien-Verbund geeignet.

Angebotsspektrum

FSW-Maschinen DSM1400 & DSM2400

FSW-Maschinen DSM1400 & DSM2400

Die kompakten 4-Achs-Portal maschinen DSM1400 & DSM2400 wurden speziell für die FSW-Prozessanforderungen entwickelt. Im Vordergrund der Maschinenentwicklung standen eine dynamische und präzise Prozessführung sowie ein intuitives Steuerungs- und Bedienkonzept.

HYDROPOL® Maschinenbett – speziell auf sehr hohe statische Steifigkeiten, niedrige dynamische Nachgiebigkeit und Verformung ausgelegt. In stahlummantelter Polymerbetonausführung.

4-Achs-Portalsystem – ausgelegt für hohe Achsdynamik und eine präzise Bahnführung. Die integrierte C-Achse ermöglicht eine Drehung des Schweißkopfes um 720° und sorgt damit für eine weitaus höhere Dynamik bei komplexenBahnverläufen mit engen Radien.

  • Portal-Verfahrgeschwindigkeit: bis zu 13 m/min
  • Schweißgeschwindigkeit: bis zu 3 m/min
  • Arbeitsbereich: DSM1400 1.400 x 1.000 x 400 mm und DSM2400 1.400 x 2.400 x 400 mm
  • Max. Axialkraft (Portal): 8.000  N
  • Genauigkeit (im Prozess): +/-0,1 mm

Maschinen- und Prozesssteuerung – mit der IndraMotion MTX Steuerung von Bosch Rexroth setzt Grenzebach auf bewerte CNC Steuerungstechnik und kombiniert diese mit einer innovativen Prozesssteuerung. Die Maschinen- und Prozessprogrammierung erfolgt über eine FSW CAD/CAM Programmiersoftware.

Ebenso wichtig wie Dynamik und Schweißgeschwindigkeit sind im Hinblick auf die Zykluszeit die schnelle Be- und Entladung der Maschine mit Bauteilen. Die modular erweiterbaren automatischen Bauteilzuführsysteme ermöglichen ein hauptzeitparalleles Be- und Entladen von Werkstücken außerhalb der Maschine. Die Be- und Entladung der Bauteile kann manuell durch den Anlagenbediener z.B. mit Hilfe eines Manipulators, eines Hallenkrans oder vollautomatisiert erfolgen.

Über die schwenkbare Bedienstation mit übersichtlichem 21-Zoll Touch Panel hat der Anlagenbediener alle Schweißparameter und Maschinendaten immer im Blick. Zur manuellen Steuerung der Achsen steht ein Handbediengerät zur Verfügung. Die große Frontscheibe ermöglicht maximale Sicht in den Arbeitsraum für beste Kontrolle des Schweißprozesses.
Optional besteht die Möglichkeit, den Schweißprozess an der Bedienstation über eine im Schweißkopf integrierte Live-Bild-Kamera zu verfolgen.

Schwere Baugruppen und Vorrichtungen können komfortabel mit Hilfe eines Hallenkrans in und aus der Maschine bewegt werden. Die Anlage ist nach oben hin geöffnet und die Schutztür an der Maschinenvorderseite ist ausreichend groß, um die Zugänglichkeit zum gesamten Arbeitsbereich der Maschine zu gewährleisten.

An der Maschinenrückseite hat das Servicepersonal über große Wartungszugänge einfachen Zugriff auf die Steuerungshardware und die zentrale Energieeinspeisung.

Angebotsspektrum

DynaSTIR Rührreibschweißkopf

DynaSTIR Rührreibschweißkopf

Entscheidend für die Schweiß naht und  Oberflächenqualität beim Rührreibschweißen ist die Regelung der Prozesskenngrößen – allen voran der Anpresskraft – welche über die Sensorik des Schweißkopfes hoch dynamisch an die Maschinen- und Prozesssteuerung rückgemeldet wird und mit den einzelnen Achsen der Führungsmaschine den Kraftregelkreis darstellt.

Durch die Möglichkeit der variablen Einstellung der Einschweiß tiefe während des Schweißprozesses können mit nur einem Reibwerkzeugtyp unterschiedliche
Einschweißtiefen am Bauteil realisiert werden. Darüber hinaus kann das für den Rührreibschweißprozess typische Endloch (Negativ des Reibstiftes) am Nahtende fast gänzlich
vermieden werden.

Highlights:

  • Drehzahl bis zu 8.000 U /min
  • Kraftgeregelter Prozess über hochgenaue Sensorik 
  • Integrierte Schwenkachse 0 – 5°
  • Werkzeugaufnahme für mehrteilige Reibwerkzeuge
  • Pneumatische Werkzeugspannung für schnellen Werkzeugwechsel
  • Variable Einstellung der Einschweißtiefe (Optional)

Grenzebach DynaSTIR Reibwerkzeugtechnologie

Im Hinblick auf das Reibwerkzeug ist beim Rührreibschweißen zwischen den ursprünglichen, einteiligen (monolithischen) und den modernen, mehrteiligen Werkzeugen zu unterscheiden.
Grenzebach hat sich auf die Entwicklung und Fertigung von mehrteiligen Reibwerkzeugen auf Basis einer stehenden Schulter spezialisiert. Reibstift- und Schulterwerkstoffe werden ebenso wie die Werkzeuggeometrie für die jeweilige Kundenapplikation individuell angepasst, um die bestmögliche Naht- und Nahtoberflächengüte zu erzielen.

Highlights:

  • Hochwertige Nahtoberfläche (i.d.R. keine Nacharbeit erforderlich)
  • Deutlich reduzierte Prozesskräfte im vgl. zu einteiligen Werkzeugen
  • Hohe Dynamik durch nicht-rotierende Werkzeugschulter
  • Separate Parametrierung der Reibstift- und Schulterparameter möglich, d.h. die Rühr- und Verdichtungsvorgänge können unabhängig voneinander justiert werden
  • Schultergeometrie kann an Stoßgeometrie angepasst werden, z.B. Kehlnahtschulter, Tailored Blank Schulter, etc.
  • Hohe Standzeit durch Verwendung hochwertiger Werkstoffe
  • Geringerer Wärmeeintrag
  • Ermöglicht den Einsatz des Verfahrens für Dünnblechanwendung mit Materialstärken < 1,0 mm
  • Einzeltausch von Reibstift und Schulter möglich
Angebotsspektrum

Robotergestützte FSW-Produktionssysteme

Robotergestützte FSW-Produktionssysteme

Mit den robotergestützten Rührreibschweiß-Systemen (Friction Stir Welding, FSW) von Grenzebach lassen sich Metalle wie z.B. Aluminium und dessen Legierungen, Magnesium und Kupfer mit hoher Effizienz und Flexibilität fügen.

Als Systemintegrator und Anbieter von Rührreibschweißanlagen mit langjähriger Erfahrung liefert Grenzebach FSW-Gesamtprozesslösungen für die industrielle Serienproduktion. Durch die Erfahrung in der Umsetzung von umfangreichen FSW-Anlagenprojekten wissen wir, worauf es bei einer industrietauglichen Gesamtlösung ankommt.Mit unseren speziell für die Anforderungen des Rührreibschweißprozesses entwickelten FSW-Robotersystemen bieten wir höchstflexible und wirtschaftliche Rührreibschweißlösungen für unterschiedlichste industrielle Anwendungen.

Vorteile Rührreibschweißen
 – Hohe reproduzierbare Nahtfestigkeit und Nahtgüte
 – Fügetemperatur unter dem Schmelzpunkt, dadurch reduzierte Schweißeigenspannung
 – i. d. R. keine Nahtvorbereitung oder Nacharbeit erforderlich
 – Keine Schweißzusätze (Fülldraht etc.) und Schutzgas erforderlich
 – Niedriger Energieverbrauch, hohe Produktivität
 – Keine Arbeitsplatzbelastung durch Stäube, Gase, Rauch, Strahlung etc.
 – Geringe Prozesskräfte und damit reduzierter Bauteilverzug
 – Keine metallurgische Poren- und Rissbildung
 – Fügen von Aluminium-Mischverbindungen in unterschiedlichsten Erzeugnisformen möglich (gewalzt, gegossen, stranggepresst, geschmiedet, etc.)

 

Grenzebach Leistungsportfolio
 – FSW Prozess- und Anwendungsberatung
 – Machbarkeitsuntersuchungen
 – Versuchsschweißungen / Prozessentwicklung
 – Konstruktion / Fertigung von anwendungsspezifischen Vorrichtungen, Reibwerkzeugen und Werkzeugaufnahmen
 – Prototyping und Vorserienschweißungen
 – Auftragsfertigung
 – Schlüsselfertige Produktionsanlagen (Roboter-, Portal-, Orbitalsysteme)
 – Produktionsbegleitung, Schulungen, Training
 – Ersatzteil- und Verschleißteilservice
 – 24/7 Hotline & Remote Support

Unternehmensprofil

Grenzebach ist ein weltweit führender Spezialist für die Automatisierung industrieller Produktionslinien. Das Unternehmen entwickelt für die globalen Märkte der Glas- und Baustoffindustrie sowie der Intralogistik maßgeschneiderte Automatisierungslösungen von der Planung bis zur Fertigung und Inbetriebnahme. Über 3.000 installierte Anlagen in 55 Ländern sprechen für die Qualität und Zuverlässigkeit des bayerisch-schwäbischen Mittelständlers. Dass das traditionsreiche Familienunternehmen aus Hamlar zu den Global Playern der Industrie zählt, zeigt die Exportquote von über 90 Prozent.

Mit innovativem Rührreibschweißen zu höchster Naht- und Oberflächengüte

Mit der Rührreibschweiß-Technologie (FSW, Friction Stir Welding) präsentiert Grenzebach ein Fügeverfahren für höchste Naht- und Oberflächengüte. Die innovative FSW-Technologie von Grenzebach ermöglicht das Verbinden  unterschiedlicher Metalle – robust, verzugsarm, mechanisch fest und ohne Schweißzusätze und Schutzgas. Das Grenzebach FSW-Verfahren eignet sich insbesondere für das Schweißen von Leichtmetallen wie z.B. Aluminium und dessen Legierungen. Die Erzeugnisform – ob gewalzt, gegossen, stranggepresst oder geschmiedet – spielt dabei nur eine untergeordnete Rolle.

Das Ergebnis: Extrem robuste, gas- und druckdichte Nähte bei gleichzeitig geringen Prozesskosten und einer unschlagbaren Energiebilanz.

 

Der Stand im interaktiven Hallenplan

Der Stand im interaktiven Hallenplan