Plasmaschneiden für Strukturgussteile statt Stanzen

Das Bedürfnis nach Innovation

Mit der Zunahme von Elektroautos im Automobilsektor investieren die Hersteller seit Jahren in Konstruktions- und Produktionsverfahren, die zu einer weiteren Reduzierung der Masse ihrer Fahrzeuge beitragen, die oft durch das Gewicht der Batterien, die sie antreiben, beeinträchtigt wird.

Ein offensichtlicher Kandidat für eine erhebliche Gewichtsreduzierung ist das Fahrgestell, das Skelett, das die Hauptstruktur des Fahrzeugs bildet. In der Automobilindustrie besteht das Fahrgestell traditionell aus einer Reihe von Gussteilen, die dann in verschiedenen Verfahren zu einem kompletten Fahrgestell zusammengesetzt werden. Dies erfordert eine lange Kette verschiedener Komponenten, eine lange Liste von Zulieferern und eine komplexe Montagelinie mit hohen Produktions- und Wartungskosten.

Einteilige Halbrahmen und der Bedarf an alternativen Verfahren

Die jüngste und aktuellste Innovation in diesem Bereich geht in eine völlig andere Richtung als diese traditionellen Verfahren. Die Einführung des Aluminiumdruckgusses von Rahmen, nicht nur für kleine Komponenten, die dann zusammengebaut werden müssen, sondern direkt als ganze Halbrahmen mit größeren Abmessungen, ist ein Ziel, das bisher als schwer zu erreichen galt. Damit erübrigt sich ein großer Teil des oben beschriebenen Produktionsprozesses der Montage, was die Kosten erheblich senkt und den Bedarf an speziellen Maschinen reduziert.

Plasmaschneiden statt Stanzen

Ein weiteres wichtiges Detail, das sich als Folge dieses innovativen Verfahrens herausstellt, betrifft die Entfernung der Angüsse während der Bearbeitungsphase des Rahmens. Bei der herkömmlichen Methode werden die Angüsse durch Stanzen vom Hauptkörper des Teils getrennt. Dies war aufgrund der geringen Größe der Rahmenteile möglich und kosteneffizient, da diese keine überkomplizierten oder überdimensionierten Stanzmaschinen erfordern. Das Druckgießen ganzer Rahmen hingegen führt logischerweise zu einem Gussteil, dessen Kanäle sich über eine größere Fläche erstrecken, was den Stanzprozess teurer und weniger flexibel macht.

Flexibilität und Schnittqualität: Eine Partnerschaft und eine Lösung

SIR (Soluzioni Industriali Robotizzate), seit langem führend im Bau von Roboterzellen für verschiedene Sektoren und mit starker Präsenz in der Automobilindustrie, und HYPERTERM, ein weltweit tätiger Hersteller von Plasmageneratoren, sind eine Zusammenarbeit zur Optimierung von Plasmaschneidanwendungen mit robotergesteuerten Brennern eingegangen. Das Plasmaschneiden hat sich als die kostengünstigste und effizienteste Alternative zum Stanzen für das Entfernen von Angüssen in einteiligen Gussteilen erwiesen und bietet Komfort, Kosteneinsparungen, Flexibilität und einfache Handhabung. Eigenschaften, die auf die angeborenen Eigenschaften der Roboter zurückzuführen sind, die die Fähigkeit bieten, sich an verschiedene Arten von Schnitten an unterschiedlichen Bauteilen anzupassen und somit Kosteneinsparungen zu ermöglichen; und auf die Eigenschaften des Plasmabrenners, der einen geringeren Verbrauch und geringere Kosten als die Alternativen garantiert und gleichzeitig saubere Schnitte ermöglicht, d. h. weniger Nachbearbeitungsschritte in den folgenden Schritten erfordert.

Bei einem Chargenwechsel müssen keine kostspieligen und schwerfälligen Stanzwerkzeuge mehr ausgetauscht werden, sondern es genügt eine einfache Neuprogrammierung der Roboterbahnen in Verbindung mit einer eventuellen Anpassung der Referenzauflage und der Auflage des Werkstücks. Die beiden Unternehmen arbeiten daher gemeinsam an der Optimierung dieser Anwendungen, um das Schneiden von Angüssen unterschiedlicher Dicke zu unterstützen, die Schnittgeschwindigkeiten anzupassen und ein immer höheres Qualitätsniveau zu erreichen. Ein Beispiel ist die kürzlich von SIR entwickelte Anwendung für einen großen Automobilkunden. Die Anwendung hat die Form einer robotergestützten Zelle und zielt darauf ab, Aluminiumgussteile, insbesondere vordere und hintere Halbrahmen, mit Hilfe eines Plasmabrenners zu entmaterialisieren. Die Zelle besteht aus Handhabungsrobotern, die Schneidzellen bedienen, in denen andere Roboter in Kabinen Angüsse und Angusskanäle schneiden und entfernen.

 Ergänzt wird die Anlage durch manuelle Entgratzellen, die in Zukunft ebenfalls robotisiert werden. Das Hauptaugenmerk der Anwendung liegt, wie bereits erwähnt, auf dem Einsatz von Technologien, die saubere Schnitte mit viel größerer Flexibilität als herkömmliche Schneidlösungen ermöglichen. Das Ergebnis ist eine Zelle, deren Roboter ein hohes Maß an Anpassungsfähigkeit an die Bearbeitung von Teilen unterschiedlicher Größe und Form garantieren, die sich durch eine hohe Bearbeitungsqualität und eine sehr hohe Effizienz auszeichnen und eine Lösung für Kunden bieten, die dieses neue Rahmengießverfahren mit wachsendem Interesse bewerten.