LaserschweiBen verhindert Verwerfungen
|
Die Fachzeitschrift für Nickel und seine Anwendungen |
 |
|
Dieser Eisenbahnwagen wurde in Japan von Kawasaki Heavy Industries hergestellt, wobei ein neuartiges
Laserschweißverfahren getestet wurde. Bis 2005 will die Firma das herkömmliche Punktschweißen bei der
Massenproduktion dieser Wagen mehrheitlich durch Laserschweißen ersetzen. |
|
|
Kontinuierliche Automatisierung verhindert Überhitzung von Edelstahl Rostfrei. Von Keiji Toyabe
Nickel Magazine, November 2004 -- Kawasaki Heavy Industries (KHI) plant die Einführung eines Roboterlaserschweißsystems bei der Produktion von Eisenbahnwagen in einem Montagewerk in Hyogo, Japan. Die Kosten sind auf 700 Mio. Yen beziffert.
KHI hat die Probefertigung eines Eisenbahnwagens aus Edelstahl Rostfrei mit Laserschweißen abgeschlossen. Bis Mitte 2005 wird das Laserschweißverfahren das herkömmliche Punktschweißen in der Massenproduktion ersetzen.
Eines der Probleme beim Punktschweißen sind die auf der geschweißten Oberfläche zurückbleibenden Brennflecken. Diese entfallen beim Laserschweißen, was das Erscheinungsbild und die Festigkeit des Edelstahls verbessert. Im Ergebnis entsteht ein Eisenbahnwagen höherer Qualität.
Häufiges Punktschweißen in der Montage von Edelstahlwagen kann bedingt durch die hohe Hitze zu Verwerfungen führen. Auf der Oberfläche bleiben viele Brennflecken im Durchmesser von 1 cm zurück. Überdies wird Dichtungsmaterial gegen das Eindringen von Wasser durch das Wagendach benötigt. Diese Probleme werden durch den kontinuierlichen Laserschweißvorgang beseitigt.
Eisenbahnwagen haben im allgemeinen eine spezifizierte Oberflächenebenheit von ±3 mm. Laserschweißen gewährleistet eine Ebenheit von ±1 mm, d.h. Unebenheiten sind praktisch nicht wahrnehmbar.
Laserschweißen kann ebenfalls die Produktivität steigern. Während beim Punktschweißen der Vorschub gut 1 Meter pro Minute beträgt, liegt die Lineargeschwindigkeit beim Laserschweißen bei ca.5 Metern pro Minute.
Das Verfahren nennt sich ‘Laserschweißen mit unvollständigem Einbrand’ und KHI hat hierfür Systeme zur Steuerung der Laserausgangsleistung und Bewegungsgeschwindigkeit entwickelt. Um einen stabilen und kontinuierlichen Schweißvorgang zu ermöglichen, hat das Unternehmen darüber hinaus einen Spezialkopf zum Schweißen von Überlappnähten entwickelt.
Die Ergebnisse der von KHI durchgeführten Festigkeitsanalysen und Belastungstests mit Versuchswagen bescheinigen eine verbesserte Festigkeit und Steifheit.
In dem von KHI geplanten Fertigungsprozess werden alle Komponenten der Eisenbahnwagen, mit Ausnahme der Bodenteile, durch Laserschweißen zusammengefügt.
Keiji Toyabe ist der in Tokio ansässige Manager des Nickel Institute Japan.
FOTO: Kawasaki Heavy Industries
|
Kawasaki Heavy Industries |
