萨尔茨堡铝业集团（SAG Group）通过采用Fronius的专利Cold Metal Transfer（CMT）和WireSense技术，成功将创新的轻量化结构融入车辆制造，从而帮助减少二氧化碳排放。当时尚跑车或高端汽车在短短几秒钟内加速到每小时60英里时，奥地利的轻型流变铸造部件发挥着重要作用。重型货车也受益于SAG集团制造的先进轻型部件。

SAG集团的前身是成立于1898年的萨尔茨堡铝业公司，作为重型卡车铝制油箱的领先制造商，SAG是许多知名OEM的全球供应商。其他产品包括车厢轻型部件、储气罐、气压罐以及汽车、商用车、铁路和特种车辆行业的特殊部件。

经过多年的研究，SAG集团已将用于制造高强度轻质部件的特殊流变铸造技术推向成熟。通过这种方法，铝不是在完全液态下加工，就像传统铸造工艺一样，而是在半固态或半液态下加工，然后制成汽车行业的轻质部件。层流，几乎无湍流的填充工艺可防止铸造过程中出现不必要的气体夹杂。空腔，即所谓的缩孔，通过凝固熔体的收缩来密封。这使得流变铸造部件由于孔隙率低而非常容易焊接。

“SAG集团是液化天然气（LNG）和液氢（LH2）低温罐系统的技术领导者，”工程主管Kurt Ennsmann解释道，并补充道：“流变铸造也是如此。这是一种半固态压铸工艺，我们将其用于汽车零部件的批量生产，例如电子外壳、车轴支架或空气悬架的气压罐。”

该工艺在汽车行业中仍属独一无二。与钢相比，流变铸造部件重量减轻了60%。该创新铸造工艺还因重量减轻和其他显著优势而荣获沃尔沃创新奖。

“我们是世界上唯一一家能够批量生产部分由流变铸造组件组成的气压罐的公司，这些组件具有氦气压力密封性，”流变铸造技术专家Stefan Griesebner解释道，“为了满足我们的质量标准，使用了Fronius的CMT和WireSense技术。”

WireSense补偿气隙偏差

在对各种辅助系统和传感器进行多次试验后，SAG最终测试了WireSense，但未能找到理想的解决方案来补偿制造误差，例如连接过程中的气隙偏差。这损害了焊接过程，并且由于需要频繁返工而对生产时间产生了负面影响。

组件偏差可能会导致严重的焊接问题。在最坏的情况下，这些偏差会导致焊接位置发生变化，并导致焊缝熔合不充分。因此，许多制造公司使用光学测量设备（即所谓的焊缝跟踪传感器）进行机器人焊接。这些设备价格昂贵，位于焊枪主体前方，由于其破坏性轮廓而限制了组件的可及性。这反过来又导致使用摄像头或激光器时出现问题。它们还需要定期清洁，并需要在工具中心点（TCP）和传感器之间进行额外校准。借助WireSense，Fronius提供了一种简单、智能且不受限制的替代方案。

WireSense背后的科学

WireSense技术不需要任何硬件组件，而是使用焊丝电极作为传感器，通过高频反向焊丝运动扫描组件。在扫描过程开始之前，会将极低的传感器电压施加到焊丝上，同时将电流降至最低。当机器人移动到所需位置并启动WireSense过程时，焊丝会接触组件并产生短路，但不会产生电弧。然后通过抬起焊丝来清除短路。智能TPS/i电源使用特殊评估算法分析短路发生时焊丝位置的变化，并将其显示为高度测量信号。反向焊丝运动以毫秒为单位。通过评估各个高度信息，机器人不仅可以确定边缘错位和各个板材相对于彼此的位置，还可以确定实际边缘高度。

对于搭接接头（例如SAG气压罐中使用的接头），WireSense可以检测焊缝路径，对任何偏差做出反应并纠正最初创建的焊接程序。

WireSense可同样用于钢、不锈钢、铝和其他合金。Fronius辅助系统真正发挥作用的地方是铝（SAG集团的主要材料）：这种材料的反射面通常是光学测量设备的主要障碍，但对于WireSense来说却不是。

CMT技术是基本要求

WireSense可与任何配置为使用冷金属过渡焊接工艺的Fronius TPS/i焊接系统使用。焊丝卷筒上的送丝机、焊丝缓冲器和直接位于焊枪主体上的第二个Robacta Drive CMT送丝机之间的相互作用产生的精确焊丝运动至关重要。在以大约100Hz的频率发生的反向焊丝运动中扫描金属表面并检测焊接轮廓。

通过使用WireSense，萨尔茨堡铝业集团优化了气压罐的焊接，最大限度地减少了返工，从而使制造更具成本效益。