BLECH 04 2012 4 2012 www.blechonline.de Das Fachmagazin für die Blech-Bearbeitung LaserschweiSSen für Saubermänner Laser schweißt gewerbliche Spülmaschinen von Winterhalter schneller, wirtschaftlicher, in höherer Qualität und mit weniger Nacharbeit 16 m lang und hochgenau Mit seiner neuen EHT-Tandem-Abkantpresse kann Rime bis zu 16 m lange Teile hochgenau biegen Nie zuviel Der Wasserstrahlschneider Waterjet AG setzt auf effiziente Organisation und umfangreichen Maschinenpark
Laserschweißen Sauber Ein Blick in die Laserzelle: Zwei Drehtische und ein zusätzlicher Spanntisch vereinen hohe Produktivität und Flexibilität. Bilder: BLECH
für Durch die höhere Qualität der LaserschweiSSnaht können wir uns nachgelagerte Prozesse wie männer von Günter Kögel Richten und Schleifen sparen. In weiser Voraussicht hat Winterhalter, einer der führenden Hersteller von gewerblichen Spülmaschinen, vor rund einem Jahr in eine TruLaser Robot 5020 Laserschweißzelle von Trumpf investiert. Seitdem entstehen die Schweißnähte schneller, wirtschaftlicher, in höherer Qualität und mit weniger Nacharbeit. G ewerbliche Spülmaschinen sind das Metier der Winterhalter Gastronom GmbH aus Meckenbeuren. Mit einer üblichen Haushaltsspülmaschine haben diese Geräte ungefähr so viel zu tun, wie ein Porsche Carrera mit einem VW Up. Denn während eine übliche Haushaltsspülmaschine oft eine oder gar zwei Stunden träge vor sich hin sprudelt, bis das Geschirr sauber ist, braucht eine Winterhalter zwei Minuten und nur einen Bruchteil des Wassers. Nachdem die Spülmaschinen überwiegend aus Blechteilen bestehen, zählt die Blechbearbeitung bei Winterhalter seit vielen Jahren zur Kernkompetenz. Produktionsleiter Thomas Schubert: Unser Volumen ist mit rund 1.600 Tonnen Edelstahl pro Jahr so groß, dass wir die Blechteile sehr gut im eigenen Haus herstellen können. Deshalb haben wir über die Jahre viele Blechteile und Komponenten, die uns diverse Lieferanten zugeliefert haben, zurück in die eigene Fertigung geholt. Dazu hat Thomas Schubert die Blechbearbeitung in Meckenbeuren unweit des Bodensees konsequent ausgebaut und wo immer es Sinn macht automatisiert. Letzte große Investition: Eine TruLaser Robot 5020 Laserschweißzelle von Trumpf mit einem fasergeführten 2 kw Scheibenlaser. Dass Winterhalter nach vielen Jahren Laserschneiden jetzt auch ins Laserschweißen eingestiegen ist, hatte drei wesentliche Gründe: die höhere Schweißgeschwindigkeit, die bessere Qualität der Schweißnähte und neue Möglichkeiten für das Design der Spülmaschinen. Laser schweißt schneller und in höherer Qualität Die Details von Thomas Schubert: Zuerst einmal können wir mit dem Laser schneller schweißen und dadurch einige unserer Teile in wesentlich kürzerer Zeit und damit kostengünstiger herstellen. Wir haben aber auch verschiedene Teile, bei denen die Schweißgeschwindigkeit gar nicht so relevant ist, sondern die Qualität der Schweißnaht. Denn durch die höhere Qualität der Laserschweißnaht können wir uns nachgelagerte Prozesse wie Richten und Schleifen sparen. Schließlich profitiert auch das Design unserer Spülmaschinen vom Laserschweißen, denn wir können an verschiedenen Stellen Blech 04 2012 15
Thomas Schubert, Produktionsleiter von Winterhalter: Beim Laserschweißen muss die gesamte Prozesskette passen. Wir mussten deshalb alle vorgelagerten Prozesse auf die Genauigkeit trimmen, die wir für das Laserschweißen brauchen. Bei den gewerblichen Spülmaschinen von Winterhalter gleicht keine Maschine der anderen. Durch weit reichende Standardisierung kommt die Blechfertigung aber mit vier verschiedenen Varianten aus, denn die Individualisierung erfolgt erst in der Montage. konstruktive Lösungen umsetzen, die vorher nicht möglich waren. So ist mit dem Laser die Wärmeeinbringung derart gering, dass kein Verzug auftritt, und dadurch können wir unsere Gehäuse ganz anders konstruieren. Zudem können wir jetzt mit dem Laser auch im Sichtbereich schweißen, ohne dass eine Nachbehandlung erforderlich wäre. Von den verschiedenen Gehäuseteilen, Boilern zum Erwärmen des Wassers und Scharnieren der Türen lassen sich heute die Gehäuse und Boiler komplett nacharbeitsfrei herstellen. Bei den Scheren für die Scharniere muss derzeit noch ein Teil der Produktion nachbearbeitet werden. Allerdings ist Thomas Schubert optimistisch, dass sich durch eine weitere Optimierung der Bearbeitung auch die Scheren nacharbeitsfrei herstellen lassen werden. Alle Prozesse auf Genauigkeit getrimmt Trotz der jahrzehntelangen Erfahrung mit dem Laserschneiden war für Thomas Schubert der Einstieg ins Laserschweißen ein großer Schritt: Beim Laserschweißen muss die gesamte Prozesskette passen. Wir mussten deshalb alle vorgelagerten Prozesse auf die Genauigkeit trimmen, die wir für das Laserschweißen brauchen. Das haben wir geschafft und so schweißen wir jetzt auch gekantete Bleche, was hohe Anforderungen an die Vorrichtungen und die Genauigkeit der Bleche stellt. Die Bedeutung, die nach Überzeugung von Thomas Schubert die Prozesskette für den Erfolg des Laserschweißens hat, spielte bei der Wahl des Lieferanten eine wichtige Rolle: Uns war von Anfang an klar, wie wichtig es gerade beim Laserschweißen ist, dass Trumpf die gesamte Kette der Blechbearbeitung kennt und im Griff hat. Eine solche Schweißzelle hätten sicher auch andere Hersteller bauen können. Aber es fehlte das Verständnis zum Umgang mit den unvermeidbaren Toleranzen in den Blechteilen. Obwohl alle unsere Bauteile aus Edelstahl bestehen, gleicht kein Teil dem anderen. Dies ist der Vorteil von Trumpf: Hier ist das Wissen für die gesamte Prozesskette Blech vorhanden und so haben wir uns so gut aufgehoben gefühlt, dass wir uns für Trumpf entschieden haben. 16 Blech 04 2012 Dies heißt aber nicht, dass bei Winterhalter eine einheitlich blau-weiß gefärbte Monokultur herrscht. Während sich so mancher Blechbearbeiter konsequent auf einen Hersteller konzentriert, findet sich in der WinterhalterBlechbearbeitung in Meckenbeuren alles, was in der Branche Rang und Namen hat. Die Erklärung von Thomas Schubert: Wir wollen von jeder Technologie, die wir einsetzen, das Beste haben. Wenn die Technologie vergleichbar ist, spielt natürlich die Wirtschaftlichkeit der Systeme eine wichtige Rolle. Diese beiden Faktoren entscheiden letztendlich darüber, welche Maschine wir kaufen. Zurück zum Laserschweißen und zur besonderen Rolle, die Trumpf bei der Einführung dieser Technologie bei Winterhalter spielte. Thomas Schubert erinnert sich noch gut: Natürlich hatte ich Bedenken, eine für uns komplett neue Technologie einzuführen. Aber Trumpf hat uns Hilfe bei der Konstruktion zugesagt und garantiert, dass alles wie gewünscht funktionieren wird. Durch die enge Zusammenarbeit mit Trumpf hat die komplette Einführung inklusive des Baus der ersten Vorrichtungen absolut reibungsfrei funktioniert. Alle Bedenken, die ich hatte, sind von Trumpf zerstreut worden. Hervorragend bewährt hat sich auch die Strategie, die Laserzelle mit einem deutlichen zeitlichen Vorlauf zu kaufen. Thomas Schubert: Wir haben die Laserzelle mit dem Ziel angeschafft, sie in unserer neuen Produktionshalle zu verwenden, die sich zurzeit im Bau befindet. Wir haben uns aber ein Jahr Vorlauf gegeben, um uns mit der Technologie vertraut zu machen und dieses Jahr brauchen wir auch. Als Schwierigkeit beim Einstieg ins Roboter-Laserschweißen erwies sich dabei weniger das Programmieren des Roboters, das für die Mitarbeiter einfacher als erwartet war und besser gelöst als bei der alten RoboterWIG-Schweißanlage. Herausfordernd war vielmehr das Finden der optimalen Parameter zum Laserschweißen. Thomas Schubert: Die richtigen Parameter zu finden ist beim Laserschweißen wesentlich komplexer, als ich gedacht hatte. Hier fehlt uns als Anwender einfach die Erfahrung. Es ist für uns natürlich sehr schwer, das entsprechende Know-how aufzubauen, da wir immer die gleichen Teile schweißen und deshalb nur selten neue
Um die Rüstzeiten so gering wie möglich zu halten, hat Winterhalter seine TruLaser Robot 5020 Anlage mit zwei Dreh- und einem Dreh-Kipp-Tisch ausgerüstet. Die Schweißzeiten sind in der Regel so lange, dass in dieser Zeit auf der anderen Seite des Drehtisches außerhalb der Zelle die geschweißten Teile entnommen und die nächsten eingelegt werden können. Programme schreiben müssen. Aber zum Glück erhalten wir von Trumpf in dieser Beziehung jede Unterstützung, die wir brauchen. Dennoch hat sich der vorgezogene Einstieg für Winterhalter gelohnt, denn in dem einen Jahr konnten die Mitarbeiter nicht nur viele Erfahrungen im Umgang mit der Roboterzelle sammeln, sondern auch auf dieser Basis in Ruhe überlegen, wo der Einsatz des Laserschweißens noch Sinn macht. Dass sie dabei an vielen Stellen fündig wurden, belegt die künftige Auslastung der TruLaser Robot 5020. Noch läuft die Anlage nur einschichtig, später ist ein dreischichtiger Einsatz der Laserzelle geplant. Ein gutes Beispiel, wie sich eine laserschweißgerechte Konstruktion auswirkt, ist der Boiler der Spülmaschinen. Bisher war dieser Boiler rund. Künftig wird er eckig sein, weil er sich so besser und schneller herstellen lässt und zudem Vorteile beim Verschnitt mit sich bringt. Und der Boiler ist kein Einzelfall, denn die von Trumpf propagierte Blech-gerechte Konstruktion zieht sich wie ein roter Faden durch die Spültechnik von Winterhalter. Thomas Schubert: Alle Teile werden von Anfang an so konstruiert, dass sie sich gut in unserer Blechfertigung herstellen lassen. So wird schon bei der Konstruktion sehr darauf geachtet, dass die Blechteile soweit wie nur möglich mit 18 Blech 04 2012 Kanten herstellbar sind. Und an allen Stellen, wo dies nicht machbar ist, werden die Teile so konstruiert, dass sich die Verbindungsstellen gut mit Roboter und Laser schweißen lassen. Selbst die Vorrichtungen das A&O beim Laserschweißen baut Winterhalter heute nicht mehr wie früher aus gefrästen und gedrehten Einzelteilen auf, sondern aus Blech. Thomas Schubert: Die ersten Vorrichtungen haben wir noch zusammen mit Trumpf konstruiert und dazu mit der Laserzelle auch ein Konstruktionspaket gekauft, mit dem uns Trumpf bei der Konstruktion der ersten Teile geholfen hat. Nach der Schulung bei Trumpf und der Unterstützung bei den ersten Vorrichtungen sind unsere Mitarbeiter aber inzwischen so weit, dass sie auch komplexe Vorrichtungen in Eigenregie entwickeln und bauen können. Dass die Vorrichtungen bei Winterhalter nicht mehr aus gefrästen und gedrehten Einzelteilen aufgebaut werden, sondern aus Blech, hat gleich mehrere Vorteile. So lassen sich die einzelnen Teile mit den vorhandenen Laserschneidanlagen ausschneiden und einfach zusammensetzen. Zudem sind Änderungen wesentlich schneller und problemloser durchführbar. Sogar die Steifigkeit der Vorrichtung ist höher als bei den gefrästen Vorgängern. Abschließender Tipp von Thomas Schubert für alle, die angesichts dieser überaus positiven Erfahrungen mit dem Laserschweißen liebäugeln: Die Genauigkeitsanforderungen des Laserschweißens sind sehr hoch. Ich kann deshalb nur jedem raten, großen Wert auf seine Vorfertigung zu legen. Wenn man die richtigen Teile auswählt, auf die Toleranzen achtet, und den richtigen Partner hat, ist Laserschweißen kein Hexenwerk. W www.trumpf.com www.winterhalter.de Stenogramm: Winterhalter Die Winterhalter Gastronom GmbH aus Meckenbeuren am Bodensee ist einer der führenden Systemanbieter für professionelle Spültechnik, Reinigerprodukte, Wasseraufbereitung und Zubehör. Die Kunden kommen aus der Gastronomie, Hotellerie, Gemeinschaftsverpflegung, aber auch aus Bäckereiund Metzgereibetrieben. Das Maschinenportfolio reicht von Untertischspülmaschinen bis hin zu großen Transportspülmaschinen. Besondere Kompetenz hat sich der Systemanbieter mit seinen Produkten im Gläserspülbereich erworben. Zahlreiche, auch internationale Auszeichnungen belegen die großen Erfolge bei Energieeinsparung und Ressourcenschonung, aber auch bei Bedienkomfort und Serviceorientierung. Das Unternehmen wurde 1947 von Karl Winterhalter gegründet. Geschäftsführende Gesellschafter sind heute Jürgen und Ralph Winterhalter, Sohn und Enkel des Firmengründers. Winterhalter beschäftigt weltweit rund 1.000 Mitarbeiter und hat 37 eigene Vertriebsniederlassungen und Vertriebspartner in über 70 Ländern. Der Exportanteil liegt bei rund 70 Prozent. Produziert wird an drei Standorten: in Meckenbeuren, Endingen am Kaiserstuhl und in Rüthi in der Schweiz. www.winterhalter.de