„Fügekompetenz die Leben rettet“
Airbagzünder: Präzision im Mikrometerbereich
Die aktuelle Schweißsteuerung B 20K in Kombination mit einem RM 40P-Stanzbiegeautomaten ist die ideale Lösung für die Verbindung von Zünddrähten. Größter Pluspunkt ist der exakt dosierbare und vielfältig regelbare Energie-Eintrag beim Widerstandschweißen, der für das perfekte Umschmelzen des Drahtes sorgt und damit die einwandfreie Funktion des Bauteils sicherstellt.
Sie sind nahezu unsichtbar in die Fahrgastzelle integriert, lösen in Sekundenbruchteilen aus und retten Leben: Airbags zählen zu den wichtigsten Sicherheits-Features im Automobil. Entsprechend wichtig ist die maximale Bauteilqualität aller Komponenten. Das gilt sowohl für die Crashsensoren als auch für die Kunststoffsäcke, die sich innerhalb von 20 bis 50 Millisekunden entfalten. Die größte Bedeutung hat jedoch der Zündmechanismus der Airbags. „Der Zünder ist das Herzstück jedes Airbag-Systems“, erklärt Martin Ott von der Abteilung Schweißtechnik bei Bihler. „Er empfängt im Kollisionsfall von den Sensoren einen elektrischen Impuls und zündet daraufhin die Füllung für die Luftsäcke.“
Konstanter Widerstand
Zentrales Bauteil der Zündeinheit ist der nur wenige Mikrometer dicke Zünddraht, der sicher und dauerhaft an zwei entsprechenden Verbindungs-Pins befestigt werden muss. Genau dafür verfügt Bihler über 40 Jahre Erfahrung und hat im Laufe der Zeit zahlreiche Automationslösungen erfolgreich realisiert, die die hohen Anforderungen insbesondere beim Fügen der Drähte erfüllen: „Bei Zündern ist das wichtigste Qualitätskriterium, den Widerstand konstant zu halten und somit auch den exakten Stromdurchfluss in den Übergängen der Verbindungs-Pins sicherzustellen. Der genau dosierte und zielgerichtete Energieeintrag ist daher essentiell“, macht Martin Ott klar.
Im Hochfrequenz-Bereich
Für diese Anforderungen bietet die Schweißsteuerung B 20K ideale Voraussetzungen. Schließlich arbeitet sie mit besonders hohen Frequenzen zwischen 1 und 20 kHz und ermöglicht so, den Energie-Eintrag besonders fein zu dosieren. Gleichzeitig bietet die B 20K im Hochfrequenzbereich auch viele Einstell- bzw. Eingriffsmöglichkeiten, um den Schweißprozess online zu überwachen, individuell zu regeln und so eine optimale Bauteilqualität zu erzielen. Die Prozesskontrolle erfolgt dabei über fünf integrierte, frei programmierbare Messkanäle. Sie erfassen alle relevanten Daten beispielsweise zu Strom, Spannung und Wegstrecke und dienen zur Beurteilung der Schweißung. Daneben stehen verschiedene Regelungsmodi für Strom oder Leistung zur Auswahl, mit denen sich individuelle Schweißprofile fahren lassen und die für optimale Prozesssicherheit sorgen. Dazu kommt das aktive Versorgungsmodul für die Netzeinspeisung, das Sicherheit vor Netzschwankungen bietet.
Einklemmen und Umschmelzen
Eine aktuelle Fertigungslösung für die Airbag-Zünder bietet beispielsweise ein Stanzbiegeautomat RM 40P in Kombination mit der Schweißsteuerung B 20K. Die Anlage verarbeitet mit zwei Schweißköpfen Drahtdurchmesser von 11 bis 23 µm und liefert mehrere 100 fertig fallende Teile pro Minute. Auf dem Stanzbiegeautomat werden zunächst die beiden Pins stanzbiegetechnisch vorbereitet, und dann wird der Draht in die beiden entsprechenden Laschen eingelegt und mechanisch verklemmt. In der nachfolgenden Schweißstation werden die Laschen mit dem Draht über den Widerstands-Erwärmungsprozess dann sicher und dauerhaft miteinander verbunden.
Einflussgrößen integrieren
Die Lösung unterstreicht einmal mehr die hohen Bihler-Kompetenzen in der Fertigung von Airbag-Zündern, die bereits 1984 mit einer MACH-1/7 und der Drehstrom-Schweißsteuerung B 10 mit 50 Hz begann. Und künftig wird Bihler mit Hilfe der NC-Technik und der Datenübertragung via OPC-UA auch Informationen über die Teilevorbereitung in den Fügeprozess einfließen lassen. Dazu gehört auch eine weitere Optimierung des Prägekraft-Managements, und daneben ist die Verwendung weiterer Einflussgrößen etwa von Widerstands-Messsystemen in diverse Regelkreise möglich – um die Fertigung der Airbag-Zünder und anderer anspruchsvoller Präzisionsbauteile noch effizienter und sicherer zu gestalten.
