Témata
Reklama

Laserové skenerové svařování dveří nového Audi A4

Konvenční svařování pevnolátkovými lasery je jako způsob spojování trvale již dlouhou dobu zavedeno v konstrukci automobilových karoserií. Další vývoj tohoto postupu vedl k vývoji laserového skenerového svařování prováděného roboty, u něhož je pohyb robota se sklápěcím ramenem spojen s vysoce dynamickými polohovacími pohyby zrcadel laserového skeneru. Automobilka Audi používá tuto novou vysoce efektní výrobní techniku poprvé na dveřích nástupce Audi A4.

Podstatné výhody tohoto dalšího vývoje spočívají v připravenosti vhodných zdrojů laseru, přičemž rozhodující význam má především stávající kvalita paprsku. Lampami (výbojkami) buzené soustavy s "tyčkovým" Nd:YAG krystalem s kvalitou paprsku 25 mm*mrad prokázaly svou průmyslovou vhodnost již tisíckrát u konvenčních aplikací laserového svařování. S hodnotami zřetelně nad 99 procent dávají tyto zdroje paprsků nová měřítka, co se týče použitelnosti.

Reklama
Reklama
Reklama
Obr. 1. TruDisk 6002 – diskový laser Trumpf s výstupním výkonem 6 kW, s integrovaným kompresorovým chladičem a maximálně 6 vývody pro optické kabely

Pro laserové skenerové svařování je však potřebná podstatně lepší kvalita paprsku, neboť velikost pole zpracování skenerové optiky a dosažitelná pracovní vzdálenost závisejí přímo na kvalitě paprsku. Protože potenciál "tyčkové" geometrie s ohledem na kvalitu paprsku je vyčerpán, mohly pouze nové koncepce laseru splňovat požadavek vylepšené kvality paprsku. Firma Trumpf Laser vyvinula v minulých letech diskový laser jako výrobek vhodný do průmyslového prostředí, který je mezitím úspěšně používán po celém světě. Standardní kvalitou paprsku 8 mm*mrad dnes pokrývá diskový laser v rozsahu výkonu do 8 kW všechna použití laseru od řezání přes konvenční svařování až po laserové skenerové svařování. Další vývoj firmy Trumpf představuje skenerová optika vhodná pro průmysl pro tento rozsah výkonu. Splňuje dosud jako jediné řešení prováděné robotem náročné kvalifikační zkoušky německého automobilového průmyslu a je možné ji již nalézt v sériové výrobě.Nedávno zahájil Daimler Chrysler tento technologický postup v konstrukci karoserie nových vozidel.Od ledna 2007 svařuje Audi novou laserovou technikou, a tím může navázat na dobré zkušenosti dosavadních použití laserového svařování.Výhody vůči konvenčním postupům leží především ve zřetelně lepší produktivitě. Rychlé zrcadlové pohyby skenerové optiky nahrazují jinak obvyklé polohovací časy robotu a podstatně snižují procesní dobu. V porovnání s odporovým bodovým svařováním, u kterého se může provést průměrně asi 0,5 svařovacích bodů za sekundu, umožní laserové skenerové svařování typicky tři až čtyři svary za sekundu. Z toho vyplývá podstatně lepší vytížení zdroje laserového paprsku a tím význačné zvýšení hospodárnosti. Vysoká efektivita diskového laseru zajistí kromě toho malé provozní náklady laserového zdroje. Účinnost typických 25 procent snižuje energetické náklady vůči lampami buzeným systémům a staví zřetelně menší požadavky na zásobovací infrastrukturu u uživatele. Vývojoví technici u Audi a VW prověřili výhody laserového skenerového postupu.

Trumpf PFO 33 (Programovatelná Fokusační Optika) – první robotem řízená skenerová optika, která byla nasazená v sériové výrobě německých automobilek ke svařování součástí karoserií.

Zvláštní výzvou byla upínací technika a příprava součástí. Během vývoje tohoto postupu vyřešili u Audi i tyto úkoly, takže dnes se vyrábí ve vynikající kvalitě. Odborníci Audi vyvinuli předběžnou úpravu jednotlivých součástí za podpory laseru, která zajišťuje vysokou kvalitu svarů i přes existující pozinkování. Jako nářadí slouží impulzový Nd:YAG laser od firmy Trumpf.Již v roce 2005 uplatnil koncern VW v pilotním projektu výroby Passatu postup a systémové komponenty laserového skenerového svařování pro sériovou výrobu. Již zde bylo dosaženo vysoké použitelnosti systémových komponentů a prokázána zlepšená hospodárnost postupu. Nyní i Audi důsledně implementuje postup skenerového svařování do sériové výroby. Již od začátku roku 2007 se dveře následovníka Audi A4 svařují skenerovou optikou a diskovým laserem s výkonem 4 kW z firmy Trumpf. Čtyři svařovací buňky vyrábějí denně 1800 dveří pomocí této nové technologie. Každé skenerové zařízení je opatřeno jedním laserem TruDisk 4002 od firmy Trumpf. Jedná se o nejnovější generací diskových laserů. Výstupní výkon 4 kW na zpracovávaném kusu se generuje pouze ze dvou disků. I v Audi sází na výhody Trumpf Laser Network (TLN). Tento systém propojení laserů a robotů umožňuje libovolně mezi sebou spojovat lasery a roboty, takže je zajištěna použitelnost samotného svařovacího zařízení i při případném výpadku jednoho laseru.

Dr. Kurt Mann

Dr. Rüdiger BrockmannTrumpf

Dr. Kurt Mann

2

Dr. Rüdiger Brockmann

Rüdiger Brockmann vystudoval laserovou aplikační techniku na FH Münster a konstrukci strojů na TU Chemnitz. Působil jako vědecký pracovník v laserovém centru FH Münster a promoval na téma laserové mikrosvařování lasery Nd:YAG. Od roku 2002 do roku 2006 byl zaměstnán u firmy Volkswagen v oblasti výrobní techniky - oddělení techniky spojování s vývojem postupů laserového svařování a schopností sériového uplatnění nových zdrojů laserových paprsků. U firmy Trumpf Laser je Rüdiger Brockmann zodpovědný za celosvětový produktový management vysokovýkonových pevnolátkových laserů > 1 kW.

Veškeré tabulky a obrázky vztahující se k tomuto článku, naleznete v tištěné podobě časopisu.

Reklama
Vydání #4
Kód článku: 70421
Datum: 25. 04. 2007
Rubrika: Automobilový průmysl / Automobilový průmysl
Autor:
Firmy
Související články
Skutečný pomocník

Na českém trhu je od září letošního roku k dostání nová generace vozů Opel Vivaro a to ve třech variantách: Van, Crew Van a Combi. První dvě verze jsou určeny především pro převoz nákladu a osob, Combi pak pro převoz větších skupin lidí či sportovních týmů. Všechny vozy pohání turbodieselové motory.

Vozový park pod kontrolou díky moderním technologiím

Mít na starost firemní flotilu není snadné, ale když se nebudete vyhýbat moderním technologiím, ušetříte spoustu peněz, času i stresu.

Stavme na pozitivním a fungujícím

Česko patřilo ke konci roku 2023 k zemím, jejichž ekonomika stále nedosáhla předcovidové úrovně. Hospodářský růst bude podle většiny ekonomů i v tomto roce velmi pomalý. Situaci komplikují nepříliš optimistické faktory, jako je nestabilita veřejných financí, výroba postavená na subdodávkách, nedostatečná infrastruktura a další. Když k tomu připočteme vnější geopolitické okolnosti, není situace příliš příznivá. A o tom, jak toto vše ovlivňuje automobilový průmysl a jak se zbavit stigmatu subdodavatelské země, jsme hovořili s Petrem Knapem, odborníkem společnosti EY pro automobilový průmysl.

Související články
Je nutné stanovit diagnózu a následně zvolit léčbu

Bohdan Wojnar vždy razil zásadu, že je třeba si všechno řádně odpracovat a každý den zkusit udělat něco navíc. Nikdy se nebránil novým věcem, trpělivě se je učil a s potřebnou dávkou štěstí se pak dostával k zajímavým pracovním příležitostem. Během čtyřiceti profesních let ušel cestu od chemického inženýra, přes dlouhou kariérou ve Volkswagenu Slovakia ve financích a controllingu až po člena představenstva za oblast HR ve Škoda Auto. Toto je dle jeho slov výhodou velkého koncernu, kdy nemusíte zůstat na jednom místě, u jednoho oboru a v jedné zemi. Tyto zkušenosti mu poskytly velký profesní přehled, ze kterého vycházejí témata aktuálního otevíracího rozhovoru MM Průmyslového spektra.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Krize jako cesta k žádoucí změně

Hlavním životním mottem Ing. Vlastislava Břízy, majitele a generálního ředitele společnosti Koh-i-noor, je tvrzení, že kdo je připraven, není zaskočen. Společný rozhovor probíhal v intencích této jeho celoživotní strategie.

MM Podcast: Glosa - Sedmnáctá země spolková na kolečkách

Problémy koncernové automobilky jsou vážnější, než si většina lidí umí představit. Kombinace emisního skandálu DieselGate, změny trhu a návyků spotřebitelů, inflace a neschopnosti na to všechno pružně reagovat je pro VW smrticí koktejl. Může jí dokonce hrozit osud finské Nokie či amerického Kodaku, které před lety nedokázaly zachytit nastupující disruptivní změny a se svým ikonickým byznysem skončily. Jak zásadní problém by podobný osud znamenal pro Německo, potažmo celou subdodavatelskou Evropu, se můžeme jen domýšlet.

Důraz na udržitelnost, digitalizaci a 3D tisk

Japonsko je zemí, kde se rodí nejmodernější technologie a kde se dbá na udržitelný způsob života. Je kolébkou průmyslu a domovem největších průmyslových firem. Každé dva roky mají návštěvníci z celého světa možnost nahlédnout prostřednictvím veletrhu Jimtof (Japan International Machine Tool Fair) pod pokličku nejnovějších inovací v oboru obráběcích strojů a jejich příslušenství. Díky pozvání Japonské asociace výrobců obráběcích strojů JMTBA jsme měli možnost zúčastnit se tohoto veletrhu osobně. V následující reportáži se vám pokusíme zprostředkovat alespoň pár nejzajímavějších témat, která zde zazněla.

Žijeme na dluh dalších generací

Petr Novák aktuálně zastává pozici Director of Automotive Operations ve společnosti JTEKT European Operations. Je zodpovědný za devět výrobních závodů ve Francii, Belgii, ČR, Anglii a Maroku. Obrat této divize čítající 4 000 zaměstnanců představuje 1, 2 miliardy eur.

MM Podcast: Glosa - Made in Germany: Richtig oder falsch?

Proč stále není slyšet o problémech průmyslových firem, do kterých se kvůli souběhu všech krizí dostaly? Obecně, ať se jedná o jedince, či instituci, vždy máme obavy přiznat určité potíže. V momentu, kdy majitel firmy či management pustí do éteru první negativní zprávu, přestane být podnik důvěryhodný pro zákazníky, banky a zaměstnance, jak současné, tak i potenciální. Proto to všichni zatím drží pod pokličkou a vyčkávají do doby, kdy situace již bude neudržitelná či na stav upozorní okolí.

Příklady táhnou: Umět řídit i motivovat

Ačkoli byla Ing. Andrea Urban - tehdy ještě Andrea Kovačiková ze Žiliny- již od střední školy orientována humanitním a ekonomickým směrem, vystudovala posléze v doktorandském programu obor Strojírenská technologie na ostravské VŠB-TUO. A také toto vzdělání ji katapultovalo do prestižních pozic ve špičkových technologických firmách, z nichž zatím poslední, od roku 2014, je Volvo stavební stroje v německém městě Hameln.

Chceme svítit

Povědomí o bývalém vojenském prostoru Stříbro v západní části naší republiky přinášejí buď vzpomínky osobního rázu, nebo přicházejí skrze narukované, kteří zde společně, převážně s romskými spoluobčany z tehdejšího východu Československa, v tankových praporech chránili naši republiku proti vpádu západních imperialistů. Doba se naštěstí změnila. Nyní je to rozvíjející se region jak díky blízkosti k Německu a hlavní dálniční tepně, tak i zásluhou generace techniků, kteří se zde kolem plzeňské Škody zrodili a po jejím rozpadu a rozmělnění se vydali na cestu soukromého podnikání ve strojírenském oboru. Do jedné z takových firem, nacházející se v Kladrubech u Stříbra, jsem se vypravil. Důvodem byla ukázka vzniku a růstu dalšího partnerství s dodavatelem technologií obrábění, společností Mazak.

Příklady táhnou:
Maximum aerodynamiky pro nejrychlejší vozy

Petra Palizu již od mládí zajímaly automobily a záhy se rozhodl, že se v dospělosti bude podílet na jejich vývoji. V průběhu prvních ročníků studia Wichterlova gymnázia v Ostravě si ujasnil, že jeho profesní dráha povede přes strojírenský obor na univerzitě. Že se za několik let bude podílet na vývoji nejrychlejších automobilů na světě, by jej nejspíš v té době ještě nenapadlo…

Stroje v pohybu:
Jak uhasit letadlo

Pozoruhodný stroj, který vám v tomto článku představíme, se pohybuje na šesti kolech a setkáte se s ním nejčastěji v prostoru letiště. Jde o speciální zásahové vozidlo hasičů. Kombinovaný hasicí automobil Rosenbauer Panther 6 x 6 je tři metry široký a téměř 12 metrů dlouhý, váží až 36 tun a ve výbavě má dlouhé teleskopické rameno. Dva tyto vozy slouží na letišti v Praze-Ruzyni.

Reformy nestačí. Je nutná transformace

Je současná ekonomická krize příležitostí k progresu národního hospodářství? Bude avizovaná 7% inflace v tomto roce velkou hrozbou? Proč by se čísla měření životní úrovně ČR neměla srovnávat s některými státy EU? Je iniciativa českých podnikatelů k druhé transformaci české ekonomiky oprávněným voláním po změnách? Na tyto a další otázky odpovídala v rozhovoru pro MM Průmyslové spektrum hlavní ekonomka Raiffeisenbank Helena Horská.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit