Kemppis Reduced Gap Technology (RGT- Technologie) stellt die herkömmliche Nahtvorbereitung

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1 Kemppi Oy Kemppis Reduced Gap Technology (RGT- Technologie) stellt die herkömmliche Nahtvorbereitung in Frage White paper Jernström, P., Saarivirta, H. & Uusitalo, J

2 Whitepaper 1(6) Die Reduzierung des Öffnungswinkels kann erheblich zur Effizienz und Produktivität der Schweißarbeiten schwerer Metallkonstruktionen beitragen. Das konventionelle Engspaltschweißen kann mit den meisten Schweißverfahren angewandt werden, hat aber einen Nachteil: Es ist ohne speziell für diese Arbeitsweise konzipierte Ausrüstung praktisch unmöglich. Um dieses Problem zu lösen, hat Kemppi die neue RGT- Technologie ( Reduced Gap Technology ) entwickelt. Diese Technologie ermöglicht ein zuverlässiges und effizientes Engspaltschweißen, ohne dass für Materialdicken bis zu 30 mm spezielle Ausrüstung oder Zubehörteile erforderlich sind. RGT kombiniert eine intelligente Lichtbogenkontrolle mit den technologisch ausgefeilten Stromquellen, Drahtvorschub- und Mechanisierungsgeräten von Kemppi. RGT ändert unser Verständnis des Engspaltschweißens Beim Engspaltschweißen ist der Öffnungswinkel in der Regel kleiner als 20 Grad anstelle der normalen 45 bis 60 Grad. Dies verringert die Anzahl der benötigten Schweißlagen, um die Naht fertigzustellen. Es reduziert zudem die Schweißdauer und den verwendeten Zusatzwerkstoff. Außerdem wird der Verzug reduziert. Anders ausgedrückt: Die Reduzierung des Nahtvolumens hat viele positive Auswirkungen auf die Schweißqualität, Effizienz und Produktivität. Ein kleinerer Öffnungswinkel stellt aber auch die Schweißtechnik vor neue Herausforderungen. In einem schmalen Spalt ist der Lichtbogen nur schwierig zu steuern, was zu Qualitätsproblemen führen kann, sofern Sie nicht in speziell für diese Anwendung entwickelte Schweißbrenner und Zubehörteile investieren. Für schmale Fugen mit MIG/MAG-Anwendungen und einer Materialstärke von weniger als 30 mm ist Kemppis RGT-Technologie eine ideale neue Lösung. Dann können Standard- Schweißmaschinen und Software für das Engspaltschweißen von Stumpf- und Kehlnähten verwendet werden. RGT kombiniert die Vorteile der WisePenetration- und WiseFusion- Softwareprogramme, der FastMig-Schweißmaschine und des A5 MIG Rail System 2500 Schweißtraktors miteinander. Das Steuerungssystem gewährleistet eine gleichbleibende Schweißleistung und einen präzise fokussierten Lichtbogen Im Mittelpunkt der Kemppi-Lösung für das Engspaltschweißen steht die intelligente Steuerung, welche die Lichtbogenleistung bei Abständen von bis zu etwa 30 mm zwischen Kontaktdüse und Schmelzbad konstant hält. Zusätzlich passt das System den Lichtbogen entsprechend an, um dessen Energiedichte auf höchstem Niveau zu halten (Abbildung 1). Ein kurzer, stabiler und effizienter Lichtbogen minimiert das Risiko von ungenügendem Einbrand und Bindefehlern, da der Lichtbogen immer genau auf die gewünschte Stelle in der Nahtfuge ausgerichtet ist.das RGT-Steuerungssystem ermöglicht ein zuverlässiges Engspaltschweißen von Materialstärken von bis zu 30 mm, ohne dass spezielle Ausrüstung oder Zubehörteile erforderlich sind.

3 Whitepaper 2(6) Abbildung 1 Als Prinzip des RGT-Steuersystems hält WisePenetration die Lichtbogenleistung stabil, unabhängig vom schwankenden Abstand zwischen Kontaktdüse und Arbeitsbereich, während die adaptive WiseFusion-Steuerung dafür sorgt, dass der Lichtbogen fokussiert und optimal kurz bleibt. Kemppis RGT-Lösung für das Engspaltschweißen mit vielen unmittelbaren Vorteilen Das Engspaltschweißen bietet viele Vorteile. Die RGT-Lösung von Kemppi bietet zusätzlich viele weitere Vorteile, die noch größere Kosteneinsparungen und zusätzlichen Mehrwert bringen: Die Investitionskosten sind niedrig, da beim Schweißen mit einer Materialstärke unter 30 mm keine spezielle Ausrüstung benötigt wird. WiseFusion hält den Lichtbogen stabil, verbessert die Kontrolle über das Schmelzbad und verringert die magnetische Blaswirkung. Dies verringert die Gefahr von ungenügendem Einbrand und Bindefehlern und führt zu weniger Nacharbeit. WisePenetration hält die Lichtbogenleistung stabil, unabhängig vom schwankenden Abstand zwischen Kontaktdüse und Schmelzbad. Dadurch werden eine höhere Schweißgeschwindigkeit und Abschmelzleistung ermöglicht und somit geringere Arbeitskosten generiert. Die hohe Energiedichte von WiseFusion minimiert den Wärmeeintrag, was die Kerbschlagwerte hochfester Stähle verbessert und den Verzug reduziert, wodurch weniger Richtarbeiten notwendig werden. WiseFusion hält die Lichtbogenlänge stabil. Der Anwender muss keine weiteren Einstellungen vornehmen weniger Einstellaufwand bedeutet mehr Lichtbogen-Zeit. Der Schweißtraktor des A5 MIG Rail System 2500 ist für den Einsatz mit FastMig-Stromquellen optimiert. Die Stromversorgung des Schweißtraktors erfolgt durch Kemppis speziellen Brenner ohne zusätzliche Kabel. Damit ist das System immer schnell einsatzbereit, und das Lichtbogen-Zeit-Verhältnis ist besser als vorher. Die Fernregelung des A5 MIG Rail System 2500 ermöglicht eine schnelle und einfache Anpassung der Schweißtraktorfunktionen und der Schweißparameter der Stromquelle. Somit kann sich der Bediener auf die Überwachung des Schweißvorgangs konzentrieren. Daraus ergeben sich weniger Schweißmängel und weniger Nacharbeit.

4 Whitepaper 3(6) Das Einsparpotential wird mit einer vorläufigen WPS veranschaulicht Die RGT-Lösung für das Engspaltschweißen hat mit einem Öffnungswinkel von 20 und einer Materialstärke von bis zu 30 mm zu guten Ergebnissen geführt. Die in Abbildung 2 gezeigte pwps liefert alle Informationen, die für die Nutzung der Kemppi-Lösung für das Engspaltschweißen in der Produktion erforderlich sind. Sie wurde für Stumpfnähte mit einem Öffnungswinkel von 20 und einer Stärke von 25 mm erstellt. Abbildung 3 zeigt eine Berechnung des Einsparpotenzials, welches dieses Verfahren bietet. Der kleinere Öffnungswinkel von 20 führt zu einem um etwa 25 % geringeren Nahtvolumen als bei einer 45 -Nahtvorbereitung. Abbildung 2 Vorläufige Schweißanweisung (pwps) für das Engspaltschweißen einer Stumpfschweißnaht.

5 Whitepaper 4(6) 5 Schweißlagen Die Lösung für das Engspaltschweißen ist für Kemppi FastMig KMS-, FastMig M-, FastMig Pulseund FastMig X-Schweißmaschinen erhältlich. Für den Einsatz dieser Lösung muss die Maschine mit WisePenetration und WiseFusion-Software ausgestattet sein. Die erforderlichen Wise- Softwareprodukte sind auch nach dem Kauf Ihrer Maschine leicht zu erwerben und zu installieren. Für optimierte Benutzerfreundlichkeit und Schweißeffizienz wird der Einsatz der Technologie mit dem A5 MIG Rail System 2500 empfohlen (siehe Abbildung 4). Abmessungen des Konventioneller 45 - RGT 20 - Öffnungswinkels Öffnungswinkel Öffnungswinkel Werkstückdicke s = 25,0 mm s = 25,0 mm Anfasungswinkel α/2 = 22,5 α/2 = 10 Wurzelspalt b = 4,0 mm d = 6,0 mm Wurzelsteg c = 1,5 mm c = 0 mm Wurzelüberhöhung y = 2,0 mm y = 2,0 mm Nahtüberhöhung d = 2,0 mm d = 2,0 mm Nahtvolumen A = 372 mm² A = 281 mm 2 Nahtgewicht G = 2,9 kg/m G = 2,2 kg/m Abbildung 3 Vorteile der RGT-Lösung für das Engspaltschweißen hinsichtlich Nahtvolumen und verwendetem Zusatzwerkstoff. Der Winkel von 45 macht einen 1,5 mm hohen Wurzelsteg nötig (c). Außerdem wird der Unterschied des Wurzelspalts (b) berücksichtigt. Die 20 -Nut benötigt keinen Steg. Anforderungen der RGT-Lösung an Maschinen und Software

6 Whitepaper 5(6) Abbildung 4 Das A5 MIG Rail System 2500: schienengeführter Schweißtraktor, Schienen, eine FastMig- Schweißmaschine und ein integrierter Fernregler für die Steuerung des gesamten Systems. Arctech Helsinki Shipyard setzt auf Kemppi-Technologie Einer der Anwender der RGT-Lösung für das MIG/MAG-Engspaltschweißen ist Arctech Helsinki (Abbildung 5). Diese Schiffswerft konnte den Nahtwinkel mit der neuen Technologie von 45 auf 30 Grad reduzieren. Die Werft nutzt WPS-Dokumente auf Basis einer Schweißverfahrensprüfung (kurz WPQRs) für das mechanisierte Schweißen beim Bau von Eisbrechern. Die Einführung der neuen Technologie hat uns Kosteneinsparungen ermöglicht und die Schweißqualität verbessert, sagt Niko Rautiainen, Hull Production Manager bei Arctech. Die Schweißarbeiten sind schneller geworden, weil das Nahtvolumen und die Anzahl der zu schweißenden Nähte gesunken sind. Ebenso wird weniger Zusatzwerkstoff benötigt. Zudem hat die Mechanisierung das Lichtbogen- Zeit-Verhältnis verbessert und zu einer gleichmäßigeren Qualität der Schweißnähte geführt, fügt er hinzu. Abbildung 5 Schweißen der Blockabschnitte eines Eisbrechers mit dem Kemppi A5 MIG Rail System 2500 und einer FastMig M 520 Stromquelle. Fotos: Arctech Helsinki Shipyard.

7 Whitepaper 6(6) Zusammenfassung Die von Kemppi entwickelte RGT-Lösung für das Engspaltschweißen basiert auf einem intelligenten Schweißprozess, welcher die Lichtbogenleistung unabhängig vom schwankenden Abstand zwischen Kontaktdüse und Schmelzbad konstant hält. Zusätzlich regelt das System den Lichtbogen präzise, um dessen Energiedichte auf höchstem Niveau zu halten. Ein kurzer, stabiler und effizienter Lichtbogen minimiert das Risiko von ungenügendem Einbrand und Bindefehlern, da der Lichtbogen immer genau auf die gewünschte Stelle in der Nahtfuge ausgerichtet ist.der Prozess ermöglicht ein zuverlässiges Engspaltschweißen von Materialstärken von bis zu 30 mm und mit einem Öffnungswinkel von 20, ohne dass spezielle Ausrüstung oder Zubehörteile erforderlich sind. Das geringere Nahtvolumen führt zu erheblichen Kosteneinsparungen, weil Schweißdauer und der benötigte Zusatzwerkstoff reduziert werden. Das Verfahren ist für Stumpfund Kehlnähte hervorragend geeignet, unabhängig von der Schweißposition. Für optimale Benutzerfreundlichkeit und Schweißeffizienz wird der Einsatz des A5 MIG Rail System 2500 empfohlen.