|
5855 |
|
Monday, September 17, 2018, Theodor-Kober-Saal 12:00 PM Qualitätssicherung 4.0 |
|
Herausforderungen der Online-Erfassung und Verarbeitung der Daten von Schweißnahtgeometrie und Temperaturfeld beim MSG-Schweißen |
|
Eric Bethge* / Institut für Werkstoff- und Fügetechnik, Deutschland Sven Jüttner/ Institut für Werkstoff- und Fügetechnik, Deutschland |
|
Bei der Fertigung von Strukturen aus Stahlfeinblechen mit MSG-Schweißprozessen stellt der zerstörungsfreie Nachweis von inneren Fehlern eine technologische und wirtschaftliche Herausforderung dar. Die stichprobenartige produktionsbegleitende zerstörende Prüfung ist derzeit der Standard zum Nachweis der Prozesssicherheit gegenüber inneren Nahtunregelmäßigkeiten. Dieser Umstand liefert die Motivation, an einer Schweißnaht äußerlich erfassbare Informationen zur Beurteilung der inneren Qualität heranzuziehen. Basierend auf Voruntersuchungen wurden die Schweißnahtgeometrie und das Temperaturfeld der abkühlenden Schweißnaht als potentielle Merkmalsträger identifiziert. Geometrie- und Thermographie-Sensoren stellen spezifische Anforderungen an Messaufbau, um eine verwertbare Datenqualität liefern zu können. Das Nutzen der emittierten Infrarot-Strahlung ist nur in einem eng begrenzten Abstand zum Lichtbogen möglich. Für den Lichtschnittsensor zur Erfassung der Schweißnahtgeometrie stellt der MSG-Prozess eine signifikante Störquelle dar. Selbst kleinste Spritzer können die Messung so stark stören, dass nach entfernen der Artefakte keine brauchbare Datenmenge mehr zur Verfügung steht. Hier ist eine konsequente Abschirmung der Messstelle vom Schweißprozess unumgänglich. Die Aufzeichnung von Geometrie und Temperaturfeld erzeugt eine erhebliche Datenmenge, die eine automatisierte Auswertung erfordert. Unbrauchbare Datensätze müssen zuverlässig gefilter und die brauchbaren Daten für die weitere Verarbeitung aufbereitet werden. Dies bildet die Basis für das abstrahieren von Merkmalen, die eine statistische Auswertung und die Anwendung von Methoden des maschinellen Lernens erlauben. Gezeigt werden sollen Ansätze und ggf. erste Ergebnisse zur Beschreibung von Schweißnahtoberfläche und Temperaturfeld durch Merkmale. Infrage kommen unmittelbar zugängliche Messgrößen wir Abstände oder Winkel aber auch abstrakte Methoden wie z. B. die Approximation der Schweißnahtoberfläche |