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Auf dem 8. Joinventure Leichtbau-Workshop drehtes ich alles um das Thema Nachhaltigkeit. auch einige Innovationen wurden vorgestellt, wie etwa eine  neue Doppelspindelanlage, die simultanes beidseitige Rührreibschweißen ermöglicht.
Foto: Joinventure
Auf dem 8. Joinventure Leichtbau-Workshop drehtes ich alles um das Thema Nachhaltigkeit. auch einige Innovationen wurden vorgestellt, wie etwa eine  neue Doppelspindelanlage, die simultanes beidseitige Rührreibschweißen ermöglicht.

Strategie

Qualität und Nachhaltigkeit  verbessern

Der 8. Joinventure Leichtbau-Workshop drehte sich ganz um nachhaltige Metallbearbeitungen und zeigte einige Innovationen – gerade auch in der Schweißtechnik.

„Innovationen & Nachhaltigkeit“ lautet das Motto beim mittlerweile 8. Joinventure Leichtbauworkshop am 04.02.2022 in Hohenkammer/München. Dabei feierte der Veranstalter, das schweißtechnisches Beraternetzwerk Joinventure sein 10-jähriges Jubiläum. Die eintägige Fachveranstaltung bot einen breiten Themenmix rund um Nachhaltigkeit, E-Mobilität, Leichtbau, Aluminium, 3D-Druck sowie innovative Schweißmethoden und Industrie 4.0.

Ein dicht gepacktes Programm erwartete die rund 120 Teilnehmer/-innen, die teils online zugeschaltet, teils persönlich anwesend waren. Das Beraternetzwerk Joinventure sei vor 10 Jahren hauptsächlich im Bereich Schweißen von Aluminium gestartet, habe in den letzten Jahren Expertise in weiteren Werkstoffen entwickelt und freue sich über einen wachsenden Kundenstamm, wie Initiator Stefan Allmeier in seiner Begrüßung betonte. Der Leichtbauworkshop findet seit Jahren in Kooperation mit dem Leichtbau-Cluster der Hochschule Landshut statt. Für dessen Unterstützung bedankte er sich ebenso wie bei den 14 Ausstellern, die neue Entwicklungen rund um Leichtbau & Schweißen präsentierten

Liberalisierter Energiemarkt bietet Herausforderungen und Chancen

Das Thema Nachhaltigkeit spiele auch für Joinventure und seine Kunden eine immer größere Rolle und war deshalb Thema in einigen Vorträgen. „Mit regenerativen Energien und Elektromobilität die Betriebskosten senken“ lautete der Titel des Auftaktvortrags von Florian Schönberger (Vispiron EPC GmbH & CoKG). Der Wechsel vom Energiesystem mit zentralen Anbietern - bis 1991 sei die Eigenstromproduktion verboten gewesen - hin zu einem globalisierten, liberalen Energiemarkt mit rund 1 Million Energieproduzenten, vor dem wir aktuell stehen, habe gerade für Unternehmen enorme Auswirkungen. Energie sei mittlerweile der am volatilsten gehandelte Rohstoff der Welt, nachts werde er teilweise verschenkt, am Tag steige der Preis über 200 Euro pro Megawattstunde.

Er empfiehlt Unternehmen, aktive Teilnehmer am Energie-Ökosystem zu werden. Dies bedeute, Strom per PV-Anlage selbst zu erzeugen, zu speichern, über KI Energie je nach Preis zu kaufen oder zu verkaufen, und so bei steigenden Energiepreisen sogar Kosten zu sparen. Die Energiewende sei die größte Wirtschaftsinitiative nach dem 2. Weltkrieg „und wer sich nicht aktiv beteiligt, wird verschwinden“, ist Schönberger übezeugt.

Nur geringe CO2-Einsparung durch E-Mobilität?

Einen kritischen Blick auf die Entwicklungen in der Automobilindustrie und die E-Mobilität warf Prof. Dr. Jörg Wellnitz (TH Ingolstadt) in seinem Vortrag „Mobilität – quo vadis?“. Die aktuelle Förder- und Steuerpolitik des Staates kritisiert er: Gefördert würden E-Autos für Leute, die es sich leisten könnten, sich ein zusätzliches Auto zu kaufen und wohl selten Bus fahren. Die Zahl der Fahrzeuge steige, weder der Normalbürger noch das Klima würden davon profitieren. Auch sei die Klimabilanz von elektrisch angetriebenen Kleinwagen im Vergleich zu Verbrennern nur besser, wenn Strom regenerativ gewonnen werde. Dies sei beispielsweise in Großmetropolen wie Mumbai kaum

realistisch. China habe die Förderung von E-Mobilität bereits eingestellt. Auch die Klimabilanz von synthetischen Kraftstoffen sei schlecht. Aktuell spricht er sich klar für den Dieselantrieb aus. Weitergedacht sei der günstigste Antrieb ein Verbrenner mit Wasserstoff, da hier regenerativ erzeugte Energie gespeichert und genutzt werden könne. Dies helfe auch, das Problem der Grundlastfähigkeit des Energiesystems zu lösen. Den Automobilkonzernen empfiehlt er, den Kunden selbst entscheiden zu lassen, was er will. Dies auch beim Thema autonomes Fahren: Man sei auch aus versicherungstechnischen Gründen meilenweit davon entfernt, sich von einem Auto tatsächlich fahren zu lassen, ohne am Steuer sitzen zu müssen. Die Frage laute auch, ob der Kunde auf selbstbestimmtes Fahren verzichten will. Trotz immenser Investitionen in der Mobilität für die Reduzierung des CO2-Ausstoßes, werde die Wirkung zum Bremsen der Klimaerwärmung äußerst gering sein.

Hohe Recyclingfähigkeit macht Aluminium nachhaltig

Auch beim Thema Aluminium spiele die Nachhaltigkeit eine große Rolle, wie Prof. Jürgen Hirsch (Aluminium Consulting) erläuterte. Zur Herstellung werde viel Energie benötigt, und nahezu die Hälfte des Alus komme mittlerweile aus China, das immer noch auf Kohle setze. In anderen Ländern sehe die Klimabilanz wesentlich besser aus. Ein klarer Beitrag zur Nachhaltigkeit sei die hohe Recyclingfähigkeit des Aluminiums, drei Viertel des jemals produzierten Aluminiums sei noch im Einsatz und die Industrie könne recyceltes Alu günstiger und besser verarbeiten als Primär-Alu. Er stellt die vielfältigen Anwendungsfelder - von Luftfahrt und Automobilbau, über Offshore Plattformen, bis zu Brücken und Bauindustrie – vor und betonte, mit Spannung verfolge er Entwicklungen, Aluminium auch zur Energiespeicherung zu nutzen. Für die Erzeugung von Aluminium sei viel Elektrizität und Hitze notwendig, woher diese Energie stamme, entscheide über den CO2-Fußabdruck, wie Jakob Aberle (Hydro Aluminium) ausführte. Man versuche, die Produktion effizienter zu machen und verstärkt auf Recycling zu setzen. Um Alu wiederzuverwerten brauche man nur 5 Prozent der ursprünglich bei der Gewinnung eingesetzten Energie. Dabei versuche man ebenso Post-Consumer-Schrott zu recyceln, was im Rahmen der Nachhaltigkeit und von grünen Produkten eine große Rolle spiele, wie auch Prozessschrott zu verwenden. Die Legierung Hydro CIRCAL 75R bestehe z.B. zu 75 Prozent aus Consumer-Schrott.

Innovationen und neue Erkenntnisse im Bereich Schweißen und 3D-Druck

Neue Schweißtechnologie zeigte Dr. Thomas Luhn (Riftec GmbH) mit einer neuen Doppelspindelanlage, die simultanes beidseitige Rührreibschweißen ermöglicht. Gerade bei großen Platten, die früher umgedreht werden mussten, bedeute dies einen enormen Produktivitätsgewinn, zusätzlich aber auch geringeren Verzug beim Schweißen und damit zusätzliche Anwendungsmöglichkeiten. Die Vorteile einer brennerintegrierten Absaugung von Schweißrauch erläuterte Juliane Osmont, Engmar. Absaugen sei unmittelbar an der Entstehungsstelle am effektivsten. Die Absaugbrenner seien mittlerweile sehr handlich und ins Arbeitsmittel integriert. Auch strenge Arbeitsplatzgrenzwerte seien durch den hohen Wirkungsgrad kein Problem mehr, der Mitarbeiter sei bestens geschützt. Mit den positiven Effekten einer Nachbehandlung von Schweißnähten mit höherfrequentem Hämmern befasste sich Peter Gerster (Gerster Consulting). Nicht nur die Kerbe sei das Hauptproblem, auch die hohen Zugeigenspannungen beim Schweißen seien Ursache für Verzug, Ermüdungsschäden und Bruch. Das höherfrequente Hämmern könne gerade auch bei hochfesten Stählen bis zur Verdoppelung der Ermüdungsfestigkeit führen und dadurch Potenzial für den Leichtbau schaffen. Mittlerweile finde das Verfahren in der Industrie zunehmend Akzeptanz, werde z.B. beim ICE 4 eingesetzt.

AM-Verfahren für metallische Werkstoffe

Zwei Vorträge mit Referenten der TU München befassten sich mit additiver Fertigung von metallischen Werkstoffen. Johannes Diller zeigte verschiedene Verfahren und ihre Anwendungsmöglichkeiten im Bauwesen auf. In einem Forschungsprojekt befasst er sich speziell mit der Laser Powder Bed Fusion (PBF-LB/M) sowie dem frühzeitigen Ermüdungsversagen. Korrelation zwischen Abkühlrate (Unterschiedlich je nach Größe) und mechanischen Eigenschaften und damit die Prozessüberwachung und –regelung spielen dabei eine große Rolle. Nachbehandlungsmethoden und Beschichtung sowie das genaue Temperaturverhalten, müsse noch weiter erforscht werden, um das Verfahren im Bauwesen anwenden zu können. Mit drahtbasiertem Laserauftragschweißen mit koaxialer Strahlführung befasste sich Christian Bernauer. Gegenüber dem Pulverbettverfahren sei Draht leichter verfügbar und billiger. Bisher konnte er nur von der Seite zugeführt werden. Über neue Entwicklungen in der Laseroptik sei jetzt eine koaxiale Zufuhr möglich. Die Optik werde über leichte Roboter geführt, um maximale Flexibilität zu haben. Das Laserauftragsschweißen sei sehr komplex, eine mehrgrößen-Prozessregelung vorteilhaft, eine echtzeitfähige Prozesskontrolle im drahtbasierten Laserauftragsschweißen werde über OCT ermöglicht.

Qualitätsgewinn beim Schweißen durch Industrie 4.0

Einen Einblick in seine Erfahrungen zum Thema Industrie 4.0 berichtete Robert Lahnsteiner , Migal.Co GmbH. Jeder habe Produktionsprozesse, die manchmal auch Probleme machen. Mithilfe der Digitalisierung könnten Daten erfasst, visualisiert und ausgewertet werden, um so Muster und damit Gründe für Probleme erkennen zu können. Dazu müssten Schweißparameter erfasst und u.a. auch Schweißzusätze bzw. Schweißdrähte mit Etiketten versehen sein, um die nötigen Daten zu liefern. Wie ein solches System aussehen könnte zeigte Boyan Ivanov, EWM AG mit dem „Welding 4.0-Schweißmanagement-System ewm Xnet“. Schweißen sei ein sehr komplexer Vorgang, das von ihm vorgestellte System ermögliche vielfältige Daten zu erfassen, zu nutzen und auszuwerten: von Materialinformationen und vorgegebenen Schweiß-Parametern über Monitoring, Dokumentation und Nachverfolgung bis hin zur Auswertung von KPIs sowie Qualitätssicherung und -management. Alle Vorträge sind übrigens auf youtube abrufbar.

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