Bär Cargolift optimiert mit Migal.Co die Schweißtechnik in der Ladebordwandproduktion

Perfekt gerade Schweißnähte durch das Drahtrichtgerät RoboStraight mit 14 Rollen.

Die Gerd Bär GmbH, häufig bekannt als Bär Cargolift, wurde in den 1980er Jahren in Heilbronn (D) gegründet und hat sich seitdem zu einem wichtigen Akteur in der Transport- und Logistikbranche entwickelt. Die Produktpalette von Bär Cargolift umfasst Standard-, Unterflur- und ausziehbare Ladebordwände für verschiedene Anwendungen und Fahrzeugtypen, einschließlich Lkw, Anhänger und Spezialfahrzeuge. Die Ladebordwände sind so konzipiert, dass sie den Lade- und Entladevorgang vereinfachen, die Effizienz steigern und die Sicherheit für die Bediener verbessern. Durch die Verbesserung der Energieeffizienz seiner Produkte und die Verringerung der Umweltauswirkungen seiner Produktionsprozesse strebt das Unternehmen danach, einen positiven Beitrag zur Umwelt und zur Gesellschaft zu leisten.

Hochwertige Schweißtechnik: Drahtrichtgerät RoboStraight mit RoboFeed und Duroliner-Drahtförderschlauch von Migal.Co.

Ladebordwände aus Aluminium

Am Stammsitz in Heilbronn stellt Bär Ladebordwände aus Aluminium her. Aluminium bietet mehrere entscheidende Vorteile als Werkstoff für die Herstellung hydraulischer Ladebordwände, was es zu einer beliebten Wahl für diese Anwendungen macht. Dazu zählen ein geringes Gewicht, hohe Korrosionsbeständigkeit, hohe Festigkeit bei geringem Gewicht, hohe Recyclingfähigkeit sowie gute Verarbeitungseigenschaften.

Bei der schweißtechnischen Produktion seiner Ladebordwände nutzt Bär fortschrittliches, automatisiertes MIG-Schweißen mit Roboterschweißzellen von Cloos. Zum Einsatz kommt der Schweißzusatz S Al 5183 [AlMg4,5Mn0,7(A)] mit einem Durchmesser von 1,6 mm, geschützt durch Argon. Bisher wurden die Drahtelektroden auf B-400 Spulen mit einem Gewicht von 40 kg bezogen und in geringer Entfernung zum Drahtvorschubgerät in der Schweißzelle platziert, um die Länge der Drahtzuführung zu minimieren. Diese Konfiguration hatte jedoch mehrere Nachteile.

Hydraulische Ladebordwände von Bär Cargolift im Einsatz.

Phänomen der Spannungsrelaxation

Ein wesentliches Problem ist das sogenannte Sprungmaß des Aluminiumdrahts, das den Durchmesser einer freien Drahtschlaufe nach der Entnahme von der Spule beschreibt. Das Sprungmaß resultiert aus der plastischen Verformung durch den relativ geringen Durchmesser der Spulen und dem Phänomen der Spannungsrelaxation. Plastische Verformung führt zu internen Spannungen im Aluminium, die der Werkstoff über Zeit zu minimieren sucht, um einen energetisch bevorzugten Zustand zu erreichen. Diese Spannungsrelaxation passt die Mikrostruktur des Materials an, wodurch der Draht zusätzlich dauerhaft verformt wird. Mit der Zeit und dem fortschreitenden Verbrauch der Spule reduziert sich das Sprungmaß, was in Folge zu Problemen führt.

Die resultierende Krümmung der Drahtelektrode verursacht beim Austritt aus der Kontaktdüse des MIG-Schweißbrenners eine kreisende Bewegung und gelegentlich auch ein abruptes Umschlagen. Diese Effekte sind besonders problematisch bei der Erstellung langer, gerader und sichtbarer Schweißnähte, wie sie für Ladebordwände benötigt werden. Darüber hinaus stellte das Handling der schweren, 40 kg Spulen in einiger Höhe eine Herausforderung dar, verbunden mit Berichten über Drahtabrieb und die Notwendigkeit von Nacharbeiten.

Rotation der Drahtspitze bei Drahtelektroden mit geringem Sprungmaß.

Implementierung einer effektiven Lösung

Im Rahmen der Fachmesse Schweißen & Schneiden 2023 kam es zu einem ersten Kontakt zwischen Bär und Migal.Co, bei dem gemeinsam nach Lösungen für diese schweißtechnische Herausforderungen gesucht wurde. Die erfolgreiche Kooperation mündete in der Implementierung einer effektiven Lösung, die das Jumbo XL-Fass mit einem Nettogewicht von 240 kg, das Drahtrichtgerät RoboStraight, das Drahtvorschubgerät RoboFeed und den Drahtführungsschlauch Duroliner umfasst.

Obwohl Aluminiumschweißdraht, der in Fässern geliefert wird, ein größeres Sprungmaß aufweist als in kleineren Spulen, ist er nicht vollständig frei von dieser Eigenschaft. Die Integration des RoboStraight Drahtrichtgeräts, das mit 14 Rollen in zwei Ebenen ausgestattet ist, ermöglicht es jedoch, eine ausreichend gerade Elektrode zu erzielen. Das Vorschubgerät RoboFeed übernimmt die mechanische Kraft, die sowohl zum Richten des Drahtes als auch zum Transport durch den bis zu 20 Meter langen Förderschlauch benötigt wird, mit einer einstellbaren und geschwindigkeitsunabhängigen Förderkraft. Bemerkenswerterweise ist keine elektrische Verbindung mit der Robotersteuerung erforderlich. Eine weitere Komponente ist der Einsatz des Duroliners von Migal.Co. Dieser verbesserte PE-Schlauch zeichnet sich durch seine hohe Härte und einen niedrigen Gleitreibungskoeffizienten aus, ohne dabei an Bruchfestigkeit zu verlieren – selbst bei häufigem Biegen.

Bei Bär stand die Ausstattung von insgesamt vier Schweißstationen zur Debatte, weshalb man sich entschied, die vorgeschlagene Lösung eingehend zu testen, bevor eine endgültige Investitionsentscheidung getroffen wurde. Jan Petzold, zuständig für die Schweißtechnik bei Bär, zusammen mit Robert Lahnsteiner von Migal.Co, nahm die Installation der ersten Station in Angriff. Nachdem diese Einrichtung über einige Wochen hinweg ohne jegliche Beanstandungen zu den gewünschten Ergebnissen geführt hatte, erfolgte der Erwerb und die Inbetriebnahme von insgesamt vier Einheiten.

Beeindruckende Ergebnisse

Hervorragende, gerade Schweißnähte, kein Abrieb im Drahtfördersystem, ein störungsfreier Betrieb und eine signifikante Reduktion der Nacharbeiten überzeugten das Fachpersonal bei Bär. Ein bedeutender, zusätzlicher Vorteil resultiert aus den geringeren Rüstzeiten des 240 kg Fasses im Vergleich zu den 40 kg Spulen sowie dem Eliminieren der Notwendigkeit, Spulen in mehreren Metern Höhe innerhalb der Roboterzelle zu handhaben. Die Aluminiumdrahtelektroden von Migal.Co zeichnen sich durch einen niedrigen CO₂-Fußabdruck aus, der mit weniger als 4 kg CO₂ pro kg Aluminium laut Hersteller lediglich 25 % des branchenüblichen Durchschnittswertes für Aluminium beträgt. Die Produktion dieser hochwertigen Produkte innerhalb Europas, kombiniert mit der geografischen Nähe der beteiligten Unternehmen, gewährleistet eine zuverlässige und krisensichere Versorgungskette.