Svetsning har länge inneburit en avvägning mellan hastighet och värmepåverkan: ju snabbare och kraftigare bågen, desto större risk för deformation, sprut och efterarbete, särskilt i tunnare gods. CMT, Cold Metal Transfer, är en svetsmetod som utmanar den avvägningen genom att kraftigt sänka värmetillförseln utan att offra svetshastighet eller kvalitet. Kombinerat med robotisering har CMT blivit en metod som flera svenska legotillverkare, däribland Blomdahls Mekaniska i Herrljunga, byggt in som en central del av sin produktion.
Vad är CMT-svetsning?
CMT utvecklades av det österrikiska svetsteknikföretaget Fronius och introducerades 2005, ursprungligen för att foga samman tunn plåt inom bilindustrin. Tekniken bygger vidare på vanlig MIG/MAG-svetsning, men med en avgörande skillnad: svetstråden rör sig fram och tillbaka, upp till 170 gånger i sekunden, i stället för att matas fram kontinuerligt. När tråden kortsluter mot smältbadet dras den tillbaka igen, vilket gör att bågen bara är aktiv under en kort brinntid för varje droppe som avsätts. Resultatet är en process som i praktiken är ”kall” jämfört med konventionell svetsning, även om den fortfarande smälter metall.
Fördelarna jämfört med konventionell MIG/MAG-svetsning
Den lägre värmetillförseln, uppemot en tredjedel lägre än vid vanlig kortbågssvetsning enligt Fronius egna uppgifter, ger flera praktiska fördelar. Detaljer deformeras mindre, vilket är avgörande vid svetsning av tunnplåt där även små temperaturskillnader kan ge skevhet och måttavvikelser. Samtidigt går det att svetsa nästan dubbelt så snabbt som med konventionell dropptransfer, vilket är ovanligt eftersom lägre värme och hög hastighet annars brukar stå i motsats till varandra.
CMT ger också en betydligt renare svetsfog. Sprutbildningen minskar med uppemot 99 procent jämfört med traditionell MIG/MAG-svetsning, vilket i sin tur minskar behovet av efterbearbetning som slipning och rengöring efter svetsning. Metoden gör det dessutom möjligt att foga samman material som annars är svåra att kombinera, till exempel galvaniserad plåt och aluminium, samt att svetsa material ner till någon eller några tiondels millimeters tjocklek utan att bränna igenom.
Varför robotisera CMT-svetsningen?
CMT i sig ställer höga krav på jämn matning och exakt styrning, vilket gör metoden särskilt väl lämpad att kombinera med robotisering. En robot upprepar samma rörelse, hastighet och vinkel identiskt från detalj till detalj, vilket i kombination med CMT:s stabila båge, som enligt Fronius är okänslig för normala variationer i stickout och godsyta, ger en jämnare svetskvalitet över hela produktionsserien än vad som är praktiskt möjligt vid manuell svetsning i högre volymer.
Det ligger också i linje med en bredare trend inom svensk plåt- och legotillverkning, där automation de senaste åren gått från enstaka robotceller till mer sammanhållna, digitaliserade arbetsflöden. För en legotillverkare innebär robotsvetsning med CMT – robotiserad CMT-svetsning – att man kan hålla en jämn kvalitet även vid större serier, samtidigt som kraven på kompetens hos operatören förskjuts från själva svetsmomentet till programmering, fixturdesign och kvalitetskontroll.
Blomdahls Mekaniska: robotiserad CMT i praktiken
Blomdahls Mekaniska, en fullservicetillverkare av plåtdetaljer i Herrljunga, är ett exempel på hur en mindre svensk verkstad har byggt in robotsvetsning med CMT i sitt erbjudande. Enligt bolaget själva används CMT-tekniken för att foga samman gods med lägre värmetillförsel, vilket ger bättre måttstabilitet och är särskilt värdefullt vid svetsning av tunnare material som annars riskerar att ta skada. Bolaget lyfter fram att metoden eliminerar svetssprut, minskar behovet av efterbearbetning och ger jämna, estetiskt tilltalande svetsfogar.
Robotsvetsning med CTM är enligt Blomdahls anpassad för produktion i något större kvantiteter, där särskilda fixturer tas fram för respektive produkt så att detaljerna hålls exakt på plats genom hela svetscykeln. Det är en investering som betalar sig först vid tillräcklig volym, men som sedan ger både snabbare genomloppstid och en konsekvent kvalitet som är svår att matcha manuellt. För kunder inom till exempel elektronik- och kommunikationsbranschen, där Blomdahls har en stor del av sina uppdrag, är den här typen av dimensionsstabilitet ofta avgörande eftersom svetsade plåtdetaljer ska passa exakt in i kapslingar och annan utrustning.
Tillämpningsområden
CMT har sedan introduktionen 2005 spridit sig långt bortom sitt ursprungliga användningsområde i bilindustrin. Fronius egen sammanställning av tekniken pekar bland annat på flyg- och rymdindustrin, där lätta och höghållfasta material ska fogas samman utan att försvagas av värme, samt livsmedels- och läkemedelsindustrin, där rostfria rörsvetsar med hög renhet krävs. Metoden används även för pläterings- och beläggningssvetsning, där lägre inblandning av grundmaterialet ger renare skikt, och på senare år även inom additiv tillverkning, där varianter av CMT byggs upp metall i lager för 3D-printade komponenter. Den gemensamma nämnaren är densamma som gäller för en legotillverkare som Blomdahls: behovet av att foga samman material utan att kompromissa med toleranser, utseende eller hållfasthet.
En metod som blivit standard snarare än nisch
Tjugo år efter introduktionen är CMT inte längre en experimentell teknik utan har blivit ett etablerat verktyg i verkstäder som arbetar med tunnare gods och höga kvalitetskrav. I kombination med robotisering, som ger den repeterbarhet som krävs för att metodens fördelar ska slå igenom fullt ut i större serier, har CMT blivit en del av det som skiljer moderna legotillverkare från dem som fortfarande är beroende av enbart manuell svetsning. För verkstäder som Blomdahls, som konkurrerar i en bransch där marginalerna är tunna och kvalitetskraven höga, är den typen av investering i precision snarare en förutsättning för att hålla kunder kvar än ett sätt att sticka ut.
About the Author
