Die Lösung von SIR geht auf die Veränderungen der Produktionsprozesse in der Automobilindustrie und den wachsenden Bedarf an alternativen Bearbeitungsverfahren ein
Innovation als Anforderung
Im Automobilsektor werden mehr und mehr Elektroautos gebaut. Hersteller investieren daher seit Jahren in Konstruktions- und Produktionsverfahren, mit denen sie die Masse bzw. das Gewicht ihrer Fahrzeuge weiter reduzieren können. Beeinträchtigt werden diese Anstrengungen häufig durch das hohe Gewicht der Batterien, mit denen die Elektroautos angetrieben werden.
Insbesondere das Fahrgestell, also das Skelett, das die Grundstruktur eines Fahrzeugs bildet, bietet großes Potenzial für eine bedeutende Gewichtsreduzierung. In der Automobilindustrie besteht dieses traditionell aus einer Reihe kleinerer Gussteile, die dann mithilfe verschiedener Verfahren zu einem kompletten Fahrgestell zusammengesetzt werden. Dies erfordert eine ganze Reihe unterschiedlicher Komponenten, eine lange Liste an Zulieferern sowie eine komplexe Montagelinie mit hohen Produktions- und Wartungskosten.
Halbrahmenbauweise erfordert alternative Prozesse
Die aktuellste Innovation in diesem Bereich jedoch geht in eine völlig andere Richtung als die zuvor beschriebenen traditionellen Verfahren. Bisher galt die Einführung des Aluminiumdruckgusses für ganze Rahmen als schwer zu erreichendes Ziel, denn dabei geht es um Halbrahmen mit größeren Abmessungen und nicht etwa um kleine Komponenten, die anschließend zusammengesetzt werden. Damit erübrigt sich ein großer Teil des oben beschriebenen Produktions- und Montageprozesses, was die Kosten erheblich senkt und den Bedarf an speziellen Maschinen reduziert.
Plasmaschneiden statt Stanzen
In Verbindung mit diesem innovativen Verfahren fällt ein weiterer Aspekt ins Auge: die Entfernung von Angüssen während der Nachbearbeitung der Rahmen. Bei der herkömmlichen Methode werden die Angüsse durch Stanzen vom Hauptkörper des Teils getrennt. Dies war bisher aufgrund der geringen Größe der Rahmenteile möglich und kosteneffizient, da dieser Prozess keine übermäßig komplexen oder überdimensionierten Stanzmaschinen erfordert. Beim Druckguss ganzer Rahmen hingegen entstehen Gussteile, deren Kanäle sich über größere Flächen erstrecken. Der nachfolgende Stanzprozess wird damit teurer und weniger flexibel.
Flexibilität und Schnittqualität: eine Partnerschaft und eine Lösung
SIR (Soluzioni Industriali Robotizzate) ist seit langem führend im Bau von Roboterzellen für verschiedene Branchen und auch in der Automobilindustrie stark vertreten. Gemeinsam mit HYPERTERM, einem weltweit tätigen Hersteller von Plasmageneratoren, hat das Unternehmen eine Kooperation gegründet, um das Plasmaschneiden mithilfe robotergesteuerter Brenner zu optimieren. Zum Entfernen von Angüssen in einteiligen Gussteilen hat sich das Plasmaschneiden als kostengünstigste und effizienteste Alternative zum Stanzen erwiesen. Das Verfahren glänzt durch Komfort, Kosteneinsparungen, Flexibilität und einfache Handhabung. Bestimmte Leistungsmerkmale sind auf die konstruktionsbedingten Eigenschaften der Roboter zurückzuführen. So können verschiedene Arten von Schnitten flexibel an unterschiedliche Bauteile angepasst und Kosten eingespart werden. Ebenso wirken sich auch die Eigenschaften des Plasmabrenners positiv aus: Gegenüber anderen Verfahren hat er einen geringeren Verbrauch, verursacht niedrigere Kosten und ermöglicht gleichzeitig saubere Schnitte. So sind in den folgenden Produktionsphasen weniger Nachbearbeitungsschritte erforderlich.
Bei einem Chargenwechsel müssen zudem keine kostspieligen und unhandlichen Stanzwerkzeuge mehr ausgetauscht werden. Stattdessen genügt es, die Roboterwege einfach neu zu programmieren und bei Bedarf die Referenzierung und den Werkstückträger entsprechend anzupassen. Die beiden Partner arbeiten gemeinsam an der Optimierung dieser Anwendungen. Dabei geht es etwa um verbesserte Unterstützung für das Schneiden von Angüssen unterschiedlicher Dicke, die Anpassung von Schnittgeschwindigkeiten und die Erreichung immer höherer Qualitätsniveaus. Ein gutes Beispiel ist hier die Anwendung für einen großen Automobilkunden, die kürzlich durch SIR entwickelt wurde. Der Prozess findet in einer robotergestützten Zelle statt. Hier werden Aluminiumgussteile, insbesondere vordere und hintere Halbrahmen, mit Hilfe eines Plasmabrenners entgratet. In der Zelle befinden sich Handling-Roboter, welche wiederum einzelne Schneidzellen bedienen. In deren Kabinen schneiden weitere Roboter die Angüsse und Angusskanäle ab und entfernen diese.
Ergänzt wird die Anlage durch manuelle Entgratzellen, die in Zukunft ebenfalls noch robotisiert werden. Wie zuvor erwähnt liegt der Schwerpunkt der Anwendung auf dem Einsatz von Technologien, die saubere Schnitte ermöglichen, dabei jedoch deutlich flexibler agieren als herkömmliche Schneidlösungen. Im Ergebnis erhält der Anwender eine Zelle, deren Roboter für die Bearbeitung von Teilen unterschiedlichster Größe und Form ein hohes Maß an Anpassungsfähigkeit garantieren. Zudem zeichnen sie sich durch hervorragende Bearbeitungsqualität und sehr hohe Effizienz aus – die perfekte Lösung für alle Kunden, die das neue Halbrahmen-Gießverfahren in Betracht ziehen.
