Technologien für automotive Systeme

Innovationskraft, Entwicklungs- und Prozesskompetenz sind entscheidende Faktoren für Handtmann, um erfolgreich mit unseren Kunden agieren zu können.

Wir bei Handtmann setzen auf modernste Anlagen und Systeme zur prozesssicheren Montage.

Schweißen von Cr/Ni-Stahl mittels Festkörperlaser im Pulsverfahren. Blitzlampen gepumpte 250W Pulslaser.

Schweißen von Al-Bauteilen mittels Faserlaser im CW-Verfahren. 3kW Dioden gepumpte Faserlaser.

In-Prozess Schweißbadüberwachung mittels ortsauflösender Hochgeschwindigkeitskamera durch Detektion der rückreflektierten Laserstrahlung. Hierdurch lassen sich laserspezifische Qualitätsmerkmale wie Fokuslage, Schweißposition, Energiedichte, Schweißvorschub, Schutzgas, Schmelzbadgeometrie, Löcher sowie Spritzer erfassen und bewerten.

In-Prozess Schweißbadüberwachung mittels wellenlängenbasierter Photodiodensensoren. Erfasst werden dabei Rückreflektion Laserstrahl, Temperatur Keyhole (Schmelze), sowie Intensität Plasmastrahlung. Zur Qualitätsbewertung werden die Ist-Signale und deren Charakteristik mit Referenzsignalen von Gutteilen in Korrelation betrachtet.

Die Elektronenstrahlschweißtechnik ermöglich durch die universelle Strahlformung unter Hochvakuum ein nahezu fehlerfreies verschweißen von  Aluminium-Druckguß, welcher durch den Einfluss komprimiert eingeschlossener Gase entsprechende Probleme bereitet.
Der im Generator erzeugte Elektronenstrahl, ca. 30-50% Lichtgeschwindigkleit, wird durch magnetische Fokussierung und Auslenkung auf die zu schweißende Bauteiloberfläche geleitet. Beim Auftreffen bewirkt die Umwandlung der kinetischen Energie in Wärmeenergie eine Materialaufschmelzung. Das Verfahren erfordert eine Umgebung unter Hochvakuum, wodurch zusätzlich zur Strahltechnik eine entsprechende Kammer- und Vakuumtechnik erforderlich ist.

Die Niettechnik ermöglicht hochfeste, belastbare Metallverbindungen ohne den Nachteil thermisch bedingter Gefügeveränderungen des Grundmaterials. Mit der Radialpunktniettechnik lassen sich auch höherfeste Stähle mit geringem Kraftaufwand plastisch umformen und somit eine formschlüssige Vernietung realisieren. Die spezielle hypozykloide Laufbahn des Nietstempel bewirkt eine punktförmige Berührung des Werkstücks und damit ein gleichmäßiges nach außen walken des umzuformenden Materials. Typische Anwendungen sind Welle/Hebel Verbindungen zur Drehmomentübertragung.

Die bei Handtmann eingesetzten Schraubverfahren basieren auf vollelektronischen Systemen mit integrierter Drehmoment-/Drehwinkel-Überwachung. Das Spektrum umfasst handgeführte Systeme mit mechanischer oder auch elektronischer Positionskontrolle sowie automatisiert positionierte Systeme. Abhängig vom Automatisierungsgrad und der Stückzahlen werden die Schrauben per Hand oder vollautomatisch vereinzelt und zugeschossen zugeführt.
Die Überwachungs- bzw. Steuerungssoftware erlaubt zudem eine auf den speziellen Fall hin sensibel abgestimmte Einschraubroutine. Gewindefehler, Beschichtungsfehler, fehlende Bauteile oder auch Materialfehler lassen sich erkennen und auswerten.

Fügen von Rohrstutzen, Stiften und Deckeln unter Einwirkung hoher axialer Kraft. Bei den Krafteinheiten kommen pneumatische, hydropneumatische und Elektrospindelantriebe zum Einsatz. Komplexere Fügeprozesse können so über gestaffelte Verfahrensabläufe prozesssicher organisiert werden. Eine online Prozessbewertung der Verbindung erfolgt mittels sensorischer Kraft-Wegaufzeichnung. Einflüsse auf die zu erwartende Verbindungsqualität wie beispielsweise Oberfläche, Reibfaktor, Beschichtung und maßliches Übermaß lassen sich somit hinreichend bestimmen.

Geht es darum, Hochdruck beanspruchte Bauteile auf absolute Flüssigkeitsdichtheit zu prüfen, kann dies nur noch prozesssicher mit der Heliumprüfung realisert werden. Hierbei wird der Prüfraum nahzu vollständig evakuiert. Dies erfordert eine sehr aufwendige Vakuumpumpentechnik. Anschließend wird der Prüfraum unter Druck mit Helium gefüllt. Die gegenüber Luft deutlich kleineren Heliumatome können eventuelle Leckagestellen einfach durchdringen und werden anschließend mit einem Massenspektromerter gesammelt und ausgewertet. Eingesetzt wird das Verfahren beispielsweise bei Hochdruckkraftstoffrails.

Niederdrucksysteme wie beispielsweise Ansaugsysteme werden auf Dichtheit nach der Differenzdruckmethode geprüft. Dabei wird das Prüfteil sowie ein Referenzprüfraum im Messgerät unter gleichen Druck gesetzt. Anschließend misst eine spezielle Differenzdruckzelle eventuelle Druckunterschiede bedingt durch eine Bauteilleckage. Diese Methode ermöglicht Messungen bis zu 1 Pascal, sprich 1/100000bar.

Eingesetzt werden bei Handtmann verschiedenste Systeme zur optischen Kontrolle von Kennzeichnungen, Montagezuständen sowie Oberflächenkontrollen.

Kennzeichnung: Hier werden Codeleser zur Dekodierung und Bewertung von DataMatrix Codes eingesetzt. Die Codes selbst können per Labeldruck, Nadelprägung und Laserbeschriftung aufgebracht sein.

End-of-line Prüfung: Überprüft wird hier der korrekte Montagezustand. Unter Einsatz optimaler Beleuchtungen wird ein Kamerabild erstellt und bewertet. Über Kanten- / Objektdetektion und dazu passenden Messalgorithmen kann die jeweilige Prüfaufgabe erfüllt werden.

Oberflächenprüfung: Überprüfung von bearbeiteten Gußoberflächen auf Poren und Lunker mittels auf NC-Achsen verfahrbare 2D-Kameras. Auswertung nach der Hell-/Dunkelfeldmethode.

Alle für den Prozess relevante Prozessdaten der Montageanlagen werden in Datenbanken gespeichert. Eine zyklische Analyse dieser Daten nach statistischen Methoden ermöglicht eine hohe Fertigungstransparenz. Liveanzeigen über Istzustände erlauben somit kurze Reaktionszeiten bei Trendabweichungen und erhöhtem Fehleraufkommen.

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