CMT-processen - en revolution inden for termisk sammenføjning V. LØWENER A/S Smedeland 2 2600 Glostrup
Indhold CMT-processen - en succes som resultat af mange års udviklingsarbejde CMT-processen - en revolution inden for sammenføjning af materialer Svejsesystemet, -hvad skal der bruges for at få processen i gang på emnerne. Muligheder og anvendelsesområder for optimal udnyttelse af fordelene ved CMT-svejsning
CMT-processen - en revolution inden for sammenføjning af materialer
Historien bag CMT-processen CMT-processen fra 2002 udvikling af serien fra 1999 basisudvikling Stål Aluminium SFI Sprøjtefri tænding Efterspørgsel efter mikrosvejsninger
Ide-udviklerne Deltagere i projektet Kerne-team bestående af 21 udviklingsmedarbejdere Intensiv support ved 15 øvrige ide-udviklere samt medarbejdere fra kvalitetsstyring, værktøjsfremstilling og produktion... Udviklingsomkostninger ved CMT-serieproduktionen: 39 mandeår 21 patentansøgninger til beskyttelse af de immaterielle rettigheder
Drevsystemet - en innovativ løsning Innovativ motorkonstruktion motorhus = brænderkrop Lille og handy letvægts-konstruktion (vejer kun 1,6 kg) Bedre varmeafledning / mindre strømtab Elektronik i seperat elektronikboks - beskyttelsesklasse IP23
CMT-processen CMT står for Cold Metal Transfer Speciel kortbueproces med helt ny form for dråbeovergang afsmeltning med relativt lav varmepåvirkning af emnet sammenlignet med den konventionelle MIG/MAG proces
Konventionel kortbuesvejsning Strømmen bevirker dråbeovergangen Dråbeovergangen er forbundet med højt strømniveau
Princippet i CMT-processen Tilsatsmateriale Beskyttelsesgas Strøm (middelværdi) Spænding Trådhastighed Frekvens (middelværdi) AlSi5 / 1.2 mm Argon 73 A 14.8 V 4.9 m/min 63 Hz
Markante forskelle definerer en ny svejseproces (1) Som noget helt nyt indgår trådens bevægelser som parameter til styring af svejseprocessen. Fjernbetjening Tråddrev Trådbuffer Seriel databus styring, overvågning AC-servomotor Digital aktuel værdi Processtyring aktuel værdi (U/I)
Markante forskelle definerer en ny svejseproces (2) Dråbeovergangen sker ved en strømstyrke tæt på nul t = 0 ms t = 4.59 ms t = 6.21 ms t = 7.56 ms t = 11.34 ms t = 13.23 ms t = 13.77 ms t = 14.31 ms
Markante forskelle definerer en ny svejseproces (3) Trådens returbevægelse hjælper dråbeovergangen t = 0 ms t = 4.59 ms t = 6.21 ms t = 7.56 ms t = 11.34 ms t = 13.23 ms t = 13.77 ms t = 14.31 ms
Revolutionerende fordele ved CMTprocessen - svejsesømmens udseende Næsten sprøjtefri svejse- og loddesømme takket være de tre markante forskelle ved CMT-processen Kun enkelte svejsesprøjt - for eksempel ved kraftig hældning af brænderen
Revolutionerende fordele ved CMTprocessen - lysbuelængden Præcis styring af lysbuelængden Konventionel MIG/MAG svejsning: Styring af lysbuelængden via svejsespænding Ulemper: Spændingen påvirkes tillige af emneoverflade, svejsehastighed m.v. CMT: Mekanisk styring og indstilling af lysbuelængden Fordele: Lysbuelængden påvirkes ikke af emneoverflade og svejsehastighed
Revolutionerende fordele ved CMTprocessen - lysbuelængden
Revolutionerende fordele ved CMTprocessen - lysbuelængden Ekstremt tolerant svejseproces med stort procesområde f.eks. Med hensyn til svejsehastighed
Revolutionerende fordele ved CMTprocessen - tændingen Tændingen cirka dobbelt så hurtig som tidligere Meget hurtig opsmeltning af grundmaterialet
Revolutionerende fordele ved CMTprocessen - kombinationsmuligheder Kombination af CMT-processen og pulslysbue Til ændring og styring varmepåvirkning og sømgeometri Vigtigt i forbindelse med spalteoverbygning samt til øgning af svejsehastigheden
Revolutionerende fordele ved CMTprocessen - kombinationsmuligheder Kombination af CMT og pulslysbue 0 Pulse 1 Pulse 3 Pulses 5 Pulses 7 Pulses 0 Pulse 1 Pulse 3 Pulses 5 Pulses 7 Pulses
Revolutionerende fordele ved CMTprocessen - spalteoverbygning Lavere varmepåvirkning = mindre deformation og bedre muligheder for spalteoverbygning. Basismateriale Pladetykkelse Tilsatsmateriale Inaktiv luftart Svejsehastighed DC01 elektrolytisk galvaniseret 0.8 / 1.5 mm CuSi3 / 1.0 mm Argon 1,0 m/min
Revolutionerende egenskaber for CMTprocessen - grænser Øvre kapacitetsgrænse i den rene CMT-proces ligger dér, hvor lysbuen går fra kort bue til overgangslysbue. Nedre kapacitetsgrænse i CMT-processen afhænger af kravene til svejsesømmen. Roterende lysbue Pulslysbue Spraybue Kortbue CMT lysbue
Revolutionerende egenskaber for CMTprocessen - grænser Den ringe varmepåvirkning i en ren CMT-proces giver smalle og høje sømprofiler Kortbue Trådhastighed Svejsestrøm Svejsespænding 5,0 m/min 96 A 17,0 V CMT Trådhastighed Svejsestrøm Svejsespænding 5,0 m/min 84 A 13,5 V
CMT svejsesystemet Udstyr til automatiserede applikationer Systemet er 100% digitalt styret,og bus-styret
CMT svejsesystemet
CMT svejsesystemet
CMT strømkilder TPS 3200 / 4000 / 5000 CMT TPS 3200 / 4000 / 5000 CMT MV Med integreret pakkeløsning for CMTsvejseprocessen - bestående af hardware og software. 100% digitalt styret (closed-loop) og mikroproces-styret (open-loop) 3 driftsmåder: Standard / Puls / CMT Mulighed for opgradering af eksisterende strømkilder fra 1.4.2005.
CMT svejsesystemet
Enkel betjening via RCU 5000i Fjernbetjening RCU5000i Universal En forudsætning for CMT systemet 3 driftsmåder: Standard / Puls / CMT
CMT svejsesystem
Kølesystem FK 4000-R For optimal afkøling af svejsebrænderen Svejsesystemet kan kun leveres i vandkølet version
CMT svejsesystemet
Robot interface Robot interface ROB5000 Den digitale series felt-bus varianter
CMT svejsesystemet
CMT trådfremføring VR 7000-CMT 4R/G/W/F++ Drev med 4 ruller F++ tilslutning Elektronik med LHSB tilslutning til strømkilde og brænderdrev VR7000 CMT kan i starten kun anvendes med CMT brænderdrev Fremføringsruller 1,2H indbygget som standard i VR7000 CMT
CMT svejsesystemet
CMT slangepakker Slangepakke fra trådfremføringsboks brænderdrev enheden Robacta Drive CMT 4.25m / 6.25m F++ Brænderslangepakke kan kobles fra brænderdrevet - Forkortelse af stilstandsperiode: TCP skal ikke indstilles på ny - Reduktion af lageromkostninger: Mindre behov for reservedele Ekstern trådføringsslange for hurtig liner-udskiftning Slidstærke komponenter af høj kvalitet i slangepakken Slangepakke fra strømkilde Trådfremføringsboks Slangepakke på 1,7 m, 4m eller 8 m længde 95 mm2 strømkabel
CMT svejsesystemet
CMT trådbuffer Trådbuffersæt bestående af: trådbuffer 2 eksterne trådføringsslanger sensorkabel til trådfremføringsboks Mulige længder: 4,25m / 6,25m Længden på ekstern trådføringsslange Trådbuffer drevsystem = 1,2 m Funktion: At gøre de to drev uafhængige af hinanden, så de højdynamiske egenskaber i brænderen sikres.
Trådbuffer for CMT Hurtig udskiftning af trådføringsslanger - giver mindre stilstandstid Universal liner i trådbuffer - til alle former for svejsetråd Trådbuffer monteret på balancevægt
CMT svejsesystemet
CMT drevenhed Robacta Drive CMT Højdynamisk AC servomotor for høj trådhastighed Gearløs motor for lang levetid Let genindstilling af trådrulletryk med skala, der også kan aflæses ved åben spændeanordning. Præcis trådfremføring via digital styring af hastighed. Betjeningselementer placeret på elektronikboksen
CMT drevenhed Meget lille interferens kontur på grund af den Innovative opbygning. Optimeret konstruktion med hensyn til tyngdepunkt og vægt understøtter robot-kinematikken. Let udskiftning af slangepakke, fordi brænderslangepakken kan kobles fra drevenheden. Mulighed for at anvende standard Robacta brænderkroppe. Monteringsbeslag er integreret i motorhuset for at gøre systemet så let og hurtigt som muligt
CMT startkit Sliddele til: - trådbuffersystem - brænderslangepakke - drevenhed - brænderkroppe Varianter: AlMg / CuSi 0.8 / 0.9 / 1.0 / 1.2 CrNi 0.8 / 0.9 / 1.0 / 1.2 Stål 0.8 / 0.9 / 1.0 / 1.2
Art.numre og varianter CMT-specifikke komponenter Komponent Beskrivelse Art.nr. Strømkilde TransPuls Synergic 3200 CMT 4,075,137,R TransPuls Synergic 3200 CMT MV 4,075,137,630,R TransPuls Synergic 4000 CMT 4,075,138,R TransPuls Synergic 4000 CMT MV 4,075,138,630,R TransPuls Synergic 5000 CMT 4,075,139,R TransPuls Synergic 5000 CMT MV 4,075,139,630,R Software Opbygning af specialprogram 4,060,121 Slangepakke Slangepakke W 1.2m 70mm2 LHSB 4,047,438 Slangepakke W 4m 95mm2 LHSB 4,047,427 Slangepakke W 8m 95mm2 LHSB 4,047,428 Trådfremføring VR 7000-CMT 4R/G/W/F++ 4,045,963,000
Art.nr. og varianter CMT- specifikke komponenter Komponent Betegnelse Art.nr. Brænderslangepakke Robacta Drive CMT W/F++/4.25m 4,047,429,000 Robacta Drive CMT W/F++/6.25m 4,047,430,000 Trådbuffersystem Trådbuffersystem CMT 4.25m/1.2m 4,001,635 Trådbuffersystem CMT 6.25m/1.2m 4,001,636 Drevsystem Robacta Drive CMT 4,036,319 Startudstyr Startudstyr CMT AlMg/CuSi 0.8 44,0350,2381 Startudstyr CMT AlMg/CuSi 0.9 44,0350,2399 Startudstyr CMT AlMg/CuSi 1.0 44,0350,2382 Startudstyr CMT AlMg/CuSi 1.2 44,0350,2383 Startudstyr CMT CrNi 0.8 44,0350,2385 Startudstyr CMT CrNi 0.9 44,0350,2400 Startudstyr CMT CrNi 1.0 44,0350,2386 Startudstyr CMT CrNi 1.2 44,0350,2387 Startudstyr CMT Steel 0.8 44,0350,2389 Startudstyr CMT Steel 0.9 44,0350,2401 Startudstyr CMT Steel 1.0 44,0350,2390 Startudstyr CMT Steel 1.2 44,0350,2391
Aktuel status for synergilinier til CMT G3Si1 ER70S-6 0.8 1.0 Ar + 18%CO2 G3Si1 ER70S-6 0.8 1.0 100%CO2 CrNi 19 9 ER 308L 0.8 1.0 Ar + 2.5%CO2 CrNi18 8 ER 307L 0.8 1.0 Ar + 2.5%CO2 CuSi3 ER CuSi-A 1.0 100% Ar CuAl9 ER CuAl-A1 1.0 100% Ar Al99.5 ER 1050 0.8 1.0 1.2 100% Ar AlSi5 ER 4043 0.8 1.0 1.2 100% Ar AlMg5 ER 5356 0.8 1.0 1.2 100% Ar
Specielle egenskaber ved CMTsvejsesystemet AC servomotor i drevsystemet. Meget hurtig ændring af trådhastigheden er én af de grundlæggende egenskaber i CMT-processen. CMT op til 70 Hz og 330 m/s 2 Standard op til 2,5 m/s 2 Synchropuls med højere frekvenser giver flot svejsemønster - selv ved høj svejsehastighed. SFI tænding sker ekstremt hurtigt og medvirker til forbedring af cyklustider i flaskehalse. CMT 30 ms Standard 60 ms
Specielle egenskaber ved CMT-svejsning Trådbufferen får tråddrevene til at arbejde uafhængigt af hinanden og giver ekstra opbevaringsplads for tråden. Dette giver præcis trådfremføring AC servomotor i drevenhed Konventionel motor i trådfremføringsboks 100% digitalt styret system - busstyring Interferenssikkert og fremtidsorienteret
Anbefaling for CMT-svejsesystemet Hjælp til korrekt bestilling. Bestilling af færdigmonteret og gennemtestet systemkonfiguration. 3D data for brænder med mulighed for simuleringer
Levering af CMT-svejsesystemet CMT-svejsesystemet er klar til levering på 6 uger Fra 1.2.2005: Leveringsklasse B
Primære anvendelsesmuligheder for CMT 3 primære anvendelser: Sprøjtefri MIG-lodning Tyndpladeapplikationer (aluminium, stål, CrNi) Lysbuesvejsning af stål til aluminium Basis- og tilsatsmaterialer Alle materialer og tilsatsmaterialer, der anvendes i MIG/MAG svejsning
CMT applikationer Svejsesømme: Overlapsvejsesømme Stumpsømme Bertlesømme Kantsømme Positioner: PA PB PC PG
Anvendelse af CMT-svejselodning Kant- eller overlapsvejsning Varmgalvaniseret eller elgalvaniseret plademateriale Pladetykkelse 1 mm Svejsehastighed 1.1 m/min Mulighed for stillings- CMTsvejselodning
Anvendelse af CMT svejselodning CMT Sammenligning: Øverst: CMT-svejselodning Nederst: Alm. MIG-lodning MIG-Pulse Fordele: Ingen svejsesprøjt Mere ensartede svejsesømme
Applikationer med svejsning af tyndt plademateriale Aluminium stumpsvejsning Pladetykkelse 0,8 mm Svejsehastighed 1,5 m/min Svejsning uden backing Perfekt gennembrænding uden at sømmen falder igennem
Applikationer med sammenføjning af tykke og tynde plader Aluminium overlapsvejsning Pladetykkelse 0,8 and 4,5 mm Svejsehastighed 50 cm/min Tilsatsmateriale CuSi3 Sammenføjning af plader med meget forskellige tykkelser
Applikationer med sammenføjning af tykke og tynde plader Position: PB Position: PB Position: PG Position: PD Position: PD
Spalteoverbygning ved CMT-svejsning CMT: Pladetykkelse: Spalte: 1.0 mm 1.3 mm AC MIG: Pladetykkelse : Spalte : 1.2 mm 1.2 mm
Applikation: Lysbuesammenføjning af stål og aluminium Overlapsvejsesømme Pladetykkelse 1 mm Svejsehastighed 70 cm/min Princip: Svejsning på aluminium-siden Lodning på stål-siden Forudsætning: galvaniseret stålplade (> 10 µm)
Applikation: Lysbuesammenføjning af stål og aluminium AW 6016 / DC 04 AZE 75/75 03 250 200 Zugfestigkeit der Schweißlötung Zugfestigkeit im Zustand T4 (lösungsgeglüht und kaltausgelagert) 60%-ige Zugfestigkeit des Grundwerkstoffes im Zustand T4 Zugfestigkeit [N/mm²] 150 100 50 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Probennummer
Applikation: Lysbuesammenføjning af stål og aluminium Bruddet sker i den varmepåvirkede zone (HAZ) - delvist også i aluminiums-pladematerialet
Mulige markeder for CMT-processen Underleverandører til automobilindustrien Automobilindustrien Hvidevarerindustrien Fremstilling af stilladser, portaler og andre metalkonstruktioner Mikro-sammenføjningsteknikken Luft- og rumfartindustrien Robotproducenter Systemintegratorer etc.
SVEJSER BEDRE