Ziel dieses Forschungsvorhaben war es, das Laser-MSG Hybridschweißverfahren für Kehlnähte fallend (Position PG) sowie für Kehlnähte mit Spalt (Position PB) zu entwickeln. Ausgehend von den geometrischen Begebenheiten der Schweißaufgaben wurde ein Konzept entwickelt, ein Pflichtenheft für das Schweißequipment erstellt und dieses ausgewählt. Es wurde auf kommerziell erhältliche Hardware wie einen Faserlaser, einen Cloos-Hybridkopf und einen Scannerspiegel zurückgegriffen. Ausgehend von den bisher auf der Werft eingesetzten Schweißparametern wurden Parameter für Kehlnähte mit verschiedenen Spaltweiten gefunden. Durch Anpassung der Schweißgeschwindigkeit, der MSG-Parameter und der Defokussierung des Laserstrahls, welche über den Scannerspiegel realisiert wurde, konnten Spalte bis zu 1 mm überbrückt werden. Für die ersten Fallnahtuntersuchungen wurde zunächst das Hybridsystem um 90 Grad gedreht, die geometrischen Parameter zwischen Laserstrahl und MSG-Prozess blieben konstant. Hiermit ließen sich fehlerfrei Nähte mit der für Fallnähte typischen Hohlkehle erstellen. Da mit dieser Versuchsanordnung zwangsläufig Kollisionen mit dem MSG-Brenner und dem Gurtblech auftraten, wurde die Geometrie der beiden Prozesse so verändert, dass der MSGBrenner parallel zum Bodenblech, der Laserstrahl schräg von oben in das Werkstück einstrahlte. Mit dieser Prozessanordnung konnte bis zum Bodenblech ohne Kollision geschweißt werden. Aufgrund des geringen Platzangebots bei der Schweißaufgabe wurde auf Untersuchungen mit einem vorlaufenden Sensor verzichtet. Vielmehr wurde nach Möglichkeiten gesucht, um den Lichtbogensensor der Robotersteuerung für das Hybridschweißen zu qualifizieren. Durch die feste Geometrie zwischen Laserstrahl und MSG-Brenner strahlte der Laserstrahl bei der Pendelbewegung sowohl in das Gurt- als auch in das Stegblech. Eine durchgängige Nahtwurzel konnte nicht erstellt werden. Erst durch eine um 180 Grad phasenverschobene Pendelung des Laserstrahls über den Scannerspiegel konnte eine fehlerfreie Nahtwurzel bei eingeschalteter Lichtbogensensorik erzeugt werden. Anwendungsorientierte Schweißversuche im Werftumfeld zeigten die praktische Umsetzbarkeit der gefundenen Parameter im industriellen Umfeld. Die Untersuchungen wurden aus Haushaltsmitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie (BMWi) gefördert und vom Projektträger Jülich unterstützt.


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    Title :

    Einsatz eines Roboters für das Laser-MSG-Hybridschweißverfahren für die Anwendung im Schiffbau


    Additional title:

    Robot use for hybrid laser/GMA welding for application in ship building


    Contributors:
    Dilthey, U. (author) / Olschok, S. (author) / Witolla, T. (author) / Pethan, G. (author)


    Publication date :

    2007


    Size :

    7 Seiten, 14 Bilder, 15 Quellen




    Type of media :

    Conference paper


    Type of material :

    Print


    Language :

    German




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