Verbindende Maschinen

Verbindungstechnik

Ultraschallschweißen – Dank speziell weiterentwickelter Ultraschallschweißtechnik fertigt MTH Sondermaschinen für Anwendungen im anspruchsvollen Automobilsektor – egal ob es Handschuhkästen im VW sind oder Motortrennwände im Mercedes.

19. Mai 2016

Auf den ersten Blick ähnelt sie einem gewöhnlichen Süßigkeitenautomat, aber im Inneren ist es eine komplexe Konstruktion: Es geht um eine von Maschinenbau-Technologie-Herrde (MTH) neu entwickelte Schiebetischschweißmaschine, die die Fertigung von Handschuhkästen für den neuen VW Golf Sportsvan und VW Touran nach eigenen Angaben unaufwendig, kostengünstig und effizient regelt.

In der Anlage arbeiten 100 Pneumatikzylinder in 16 unabhängigen Druckzonen und verschiedenen Ebenen mit ihrem eigenen Arbeitsdruck. 100 Schweißpunkte werden so auf engstem Raum in mehreren Achsen präzise gesetzt, und es ist nicht notwendig, 100 Proportionaldruckventile oder Handregler in die Maschine zu integrieren, was Geld und Wartungsstress spart. Stattdessen sorgt die komplett eigenständige Pneumatikkonstruktion des Unternehmens aus Henstedt-Ulzburg für gleichwertige Fertigungsqualität bei einem zudem geringeren Footprint der Gesamtkonstruktion.

Auch das Steuerungsproblem komplizierter Schweißanlagen konnte MTH lösen. Die Mannschaft um Gründer und Geschäftsführer Mathias Herrde setzt hierbei auf sechs Ultraschallgeneratoren und zwölf Hochfrequenz-Umschaltboxen, die das präzise Steuern der Sonotroden ermöglichen.

Denn gerade auf engstem Raum ist das genaue Arbeiten an den auf mehreren Ebenen anzusteuernden Handschuhkästen unerlässlich. Deshalb ist eine spezielle Software in die Maschine integriert, die für einen exakten Ablauf der Arbeitsschritte sorgt. Das bedeutet unveränderte Qualität bei niedrigeren Kosten. Trotz technischer Komplexität kann MTH dabei eine benutzerfreundliche Bedienung garantieren.

Schnelle Umstellung gewünscht

Die neue Schiebetischmaschine soll möglichst universell genutzt werden. Das ist möglich, weil unterschiedliche Sonotroden und Vorschubeinheiten für die verschiedenen Varianten des Golf Sportvans bereits integriert sind. So ist der Fahrzeughersteller in der Lage, alle Varianten mit derselben Maschine zu realisieren. Diese erkennt die Varianten wie auch deren Bauteile und verarbeitet diese selbstständig und intelligent. Mit dieser neuartigen Automatik können Werkzeugwechsel innerhalb von fünf Minuten erfolgen. Sollte beim Endprodukt mal ein Schweißpunkt unzureichend sein, kann man ihn sofort nach Produktentnahme nachbearbeiten, so dass mangelhafte Produkte frühzeitig vermieden werden und der Kunde jedes Teil in einem einwandfreien Zustand erhält.

In der Ultraschallschweißmaschine sind auch Produkte namhafter Zulieferer verbaut. Die SPS stammt von Siemens und die industrielle Pneumatik von Festo. Durch die langjährige Zusammenarbeit mit diesen Partnern will MTH sicherstellen, dass der Endkunde zu jeder Zeit über langlebige, hochqualitative Sondermaschinen verfügen und damit im konkreten Fall nur qualitativ hochwertige und bis zum kleinsten Teil komplett montierte Handschuhkästen produzieren kann.

Die von den norddeutschen Experten für Kunststoffschweißen und Verbindungstechnik konstruierte und komplett in Deutschland produzierte Ultraschallschweißmaschine kann innerhalb von fünf Minuten die Werkzeuge für ein neues Produkt vollautomatisch wechseln oder bei fehlerhaften Schweißpunkten direkt nach Entnahme die Verbesserungen anfertigen. Dabei wird jedes produzierte Teil noch einmal nachgefragt, um ausschließlich perfekte Endprodukte zu liefern.

Ein Teil in nur 20 Sekunden

Ein zweites Projekt im Automobilsektor hat MTH mit den Kunststoffexperten von Woco realisiert. Es handelt sich dabei um die Verschweißung einer Motortrennwand für die neue C-Klasse von Mercedes-Benz, die beide bereits vor zwei Jahren in erfolgreicher Zusammenarbeit gemeinsam entwickelt haben. Jetzt ging es darum, diese Bauteile für eine neue Fahrzeuggeneration optimiert zu fertigen.

Dazu konstruierte MTH eine Maschine, die vollautomatisch innerhalb von 20 Sekunden jedes Bauteil abfragt, verschweißt und lasert. Sie ist in der Lage, die komplette Motortrennwand samt aller Prozessschritte in einer Maschine ganzheitlich zu fertigen und damit in der Produktion auf Qualität made in Germany zu setzen, ohne den Standort Deutschland für die Fertigung verlassen zu müssen. Mathias Herrde: »Wir sind stolz, als gleichberechtigter Partner von Woco für einen High-End-Kunden der Fahrzeugindustrie tätig zu sein. Besonders am Standort Kronach hat unser Partner in den letzten Jahren eine aufwendige Prozessautomatisierung vorgenommen.«

Maschinenbau-Technik-Herrde hat im Rahmen des Projektes vor allem die Aufgabe übernommen, für perfekte Schweißpunkte zu sorgen. Auch hier geht es wieder darum, auf engstem Raum effizient zu fertigen und verschiedene Varianten der Motortrennwand sowie alle zugehörigen Teile automatisch zu erkennen und abzufragen.

Für die Verschweißung der Aggregattrennwand mit einer speziellen Schaummatte wurden Spezialsonotroden benötigt, die das Ankleben der Materialien an der Sonotrode selbst verhindern. Gute Erfahrungen mit diesem Verfahren konnte man schon bei der vorherigen Kooperation gewinnen. So liefert MTH auch die komplette Ultraschallschweißanlage für das Anbringen der Trennwände zwischen dem Motor und der Fahrgastzelle in der neuen C-Klasse.

Für größtmögliche Qualität sind wieder namhafte Zulieferer an Bord. Mathias Herrde: »Wir vertrauen beim Tischantrieb dem Marktführer Bosch. Dieser Schiebetisch ist die Grundlage für den außergewöhnlich kleinen Zyklus von 20 Sekunden pro Bauteil. Er lässt sich in verschiedene Stellungen fahren, so dass das Bauteil inklusive Logo in der Laserstation problemlos gekennzeichnet werden kann.«

Auch die Aushebestation arbeitet ebenso vollautomatisch, was den Zeitaufwand des gesamten Prozesses verkürzt. Somit gelang es in Kooperation mit Woco, jeden Arbeitsschritt genau aufeinander abzustimmen, um Zeit und Kosten zu sparen.

Ein Hauptziel von Woco war, die Insassen durch die neuen Motortrennwände möglichst wenig mit Motorlärm zu belasten. Das ließ sich durch die Zusammenarbeit gewährleisten, ist sich Mathias Herrde sicher. »Wir sehen uns in der Rolle des kreativen Zulieferers, mit dem man durch gemeinsame Innovationsfähigkeit besonders in der Automobilbranche gerne arbeitet, um ehrgeizige Ziele wie in den beschriebenen Projekten umzusetzen.« Auf jeden Fall wollen MTH und Woco auch in Zukunft eng miteinander kooperieren.

Erschienen in Ausgabe: 04/2016