Mit Leichtigkeit CO₂ sparen

Progress in Aluminium – drei Wörter bringen es auf den Punkt: Die Salzburger Aluminium Group (SAG Group) integriert innovative Leichtbauweise in den Fahrzeugbau und hilft dadurch CO₂ einzusparen.

Die SAG Group geht auf die 1898 gegründete Salzburger Aluminium AG zurück und beschäftigt heute rund 1100 Mitarbeiter an 9 Standorten in Europa, Mexiko und den USA. Die Produktionsstandorte in Österreich liegen in Lend und Schwarzach, unweit der Landeshauptstadt Salzburg, rund 200 km entfernt von München. Als führender Hersteller von Aluminiumtanks für Lkw ist SAG ein globaler Lieferant für viele namhafte OEMs. Weitere Produkte sind Leichtbaukomponenten für Fahrwerke, Luftspeicher, Druckluftbehälter sowie Spezialkomponenten für die Pkw-, Nutzfahrzeug-, Schienen- und Sonderfahrzeugindustrie.

Die spezielle Rheocasting-Technologie zur Herstellung besonders robuster Leichtbauteile wurde von der SAG Group in jahrelanger Forschungsarbeit zur Serienreife gebracht. Bei dieser Methode wird Aluminium nicht wie gewöhnlich flüssig, sondern teilflüssig (semi solid) in eine Druckgussmaschine gepresst und anschliessend zu Leichtbaukomponenten für die Automobilindustrie verarbeitet. Der laminare, nahezu turbulenzfreie Füllprozess verhindert unerwünschte Gaseinschlüsse während des Giessens. Hohlräume, sogenannte Lunker, werden durch Schwindung der erstarrenden Schmelze dichtgespeist. Aus diesem Grund sind Rheocasting-Bauteile wegen ihrer geringen Porosität sehr gut schweissbar.

«Die SAG-Gruppe ist Technologieführer bei Cryotank-Systemen für flüssiges Erdgas (LNG) und flüssigen Wasserstoff (LH2)», führt Kurt Ennsmann, Head of Engineering, aus und ergänzt: «Das Gleiche gilt für Rheocasting. Es handelt sich dabei um ein Semi-Solid-Druckgussverfahren, das wir in der Serienproduktion von Automobilkomponenten wie Elektronikgehäusen, Achsträgern oder Druckluftbehältern für Luftfederungen einsetzen.»

Im Automotive-Bereich ist das Verfahren noch immer einzigartig. Verglichen mit Stahl, sind Rheocasting-Bauteile um bis zu 60 % leichter! Der innovative Giessprozess wurde wegen seiner enormen Gewichtsersparnis und weiterer signifikanter Vorteile auch mit einem Innovationspreis von Volvo belohnt.

«Weltweit sind wir die Einzigen, die in der Lage sind, Druckluftbehälter, die teilweise aus Rheocasting-Komponenten bestehen, heliumdruckdicht in Serie zu fügen», erklärt Stefan Griesebner, Technology Expert Rheocasting, stolz. «Damit wir unseren Qualitätsansprüchen gerecht werden, verwenden wir dafür CMT- und WireSense-Technologie von Fronius.»

WireSense gleicht Spaltabweichungen aus

Bevor man nach mehreren Versuchen mit diversen Assistenzsystemen und Sensoren schlussendlich WireSense testete, fand man bei SAG keine ideale Lösung, um Fertigungsungenauigkeiten wie zum Beispiel Spaltabweichungen während des Fügens auszugleichen. Das beeinträchtigte den Schweissprozess und wirkte sich wegen permanenter, in ihrem Ausmass inakzeptabler Nacharbeit, negativ auf die Produktionszeiten aus.

Bauteilabweichungen wie variierende Spalte oder Spanntoleranzen können beim Schweissen enorme Probleme verursachen. Im schlechtesten Fall verändert sich dadurch die Schweissposition und es kommt zu Bindefehlern in der Schweissnaht. Viele Industriebetriebe nutzen deshalb optische Messgeräte für das Roboterschweissen – sogenannte Nahtverfolgungssensoren. Diese sind teuer, sitzen vor dem Brennerkörper und schränken mit ihrer Störkontur die Bauteilzugänglichkeit ein. Das wiederum macht den Einsatz von Kameras und Lasern problematisch. Ausserdem müssen sie regelmässig gereinigt werden und erfordern eine zusätzliche Kalibrierung zwischen Tool Center Point (TCP) und Sensor. Mit WireSense bietet Fronius eine einfache, intelligente Alternative ohne Einschränkungen.

CMT-Technologie ist Grundvoraussetzung

WireSense kann mit jedem Fronius TPS/i-Schweisssystem, das für den Einsatz des CMT-Schweissprozesses konfiguriert ist, genutzt werden. Die präzise Drahtbewegung aus der Zusammenarbeit des Drahtvorschubs am Drahtfass, des Drahtpuffers und der zweiten Drahtfördereinheit Robacta Drive CMT, die direkt am Brennerkörper sitzt, ist dabei von zentraler Bedeutung. In einer reversierenden Drahtbewegung, die bei etwa 100 Hz stattfindet, wird die Metalloberfläche abgetastet und die Schweissnahtkontur erkannt. Möchte man WireSense neu zum Einsatz bringen und besitzt bereits ein TPS/i-Schweisssystem, lässt sich dieses jederzeit nachrüsten.

Mit dem Einsatz von WireSense hat die Salzburger Aluminium Group das Schweissen von Druckluftbehältern optimiert, Nacharbeiten minimiert und auf diese Weise die Wirtschaftlichkeit der Produktion erhöht.