Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Mit dem Strahl Fehler sehen

16.10.2006
Laser sind aus der Metall verarbeitenden Industrie nicht mehr wegzudenken. Sie werden zum Schneiden und zum Schweißen von Metallen und Kunststoffen in der Produktion eingesetzt.

Für die Unternehmen hat die Qualitätsprüfung der Arbeitsprozesse eine hohe Priorität. Fraunhofer-Forscher stellen auf der Messe Euroblech (24. bis 28. Oktober) in Hannover in Halle 11, Stand F44, ein System zur koaxialen Prozesskontrolle (Coaxial Process Control CPC) während der Materialbearbeitung vor.

"Falsche Freunde" sind nicht besonders beliebt - weder im Privatleben noch während des Schweißens. "Wenn Bleche per Laserstrahl miteinander verschweißt werden, kann es passieren, dass man zwar oben und unten eine Naht sieht, trotzdem aber die übereinander liegenden Bleche nicht miteinander verbunden sind. Der falsche Freund ist ein gefürchteter Fehler im Fachjargon der Automobilhersteller", erklärt Peter Abels vom Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT in Aachen. "Unser Ziel ist es, mit dem System zur koaxialen Prozesskontrolle diesen und anderen Fehlern künftig leichter auf die Spur zu kommen."

Die Qualitätssicherung für die Lasermaterialbearbeitung ist ein wichtiges Thema für die Fraunhofer-Forscher. Das Laserschweißen ist ein komplexer Vorgang, der von einer Vielzahl von Faktoren abhängt. Unternehmen müssen lasergeschweißte Nähte schon während oder kurz nach der Herstellung einer Qualitätskontrolle unterziehen, um später teuere Fehlersuche oder gar Schäden an Gegenständen, die zu Verletzungen von Menschen führen könnten, zu vermeiden. Oft ist die Kontrolle nur mit aufwändigen Prüfverfahren möglich. "Unser Beobachtungssystem sitzt direkt im Laserkopf. Das hat den Vorteil, dass es direkt mit dem Strahl ´sieht´. Die emittierte Strahlung aus dem Prozess - das Leuchten - wird über spezielle optische Komponenten aus dem Strahlengang ausgekoppelt, mit einer Hochgeschwindigkeitskamera beobachtet und aufgezeichnet. Mit einem Rechner werden die eingelesenen Prozessbilder nach Möglichkeit in Echtzeit interpretiert", erläutert Abels den Vorgang.

Bei der Firma Visotek setzen die Fraunhofer-Forscher ihr System erstmals zur Qualitätskontrolle bei der Großserienproduktion einer Schweißkonstruktion ein. Hier wurden die Schweißnähte einer Lüftersteuerung für einen Sechszylindermotor mit Hilfe eines Lecktests auf ihre Gasdichtigkeit geprüft. Dazu überwachten die Experten den laufenden Produktionsprozess mit dem CPC. In der Anlaufphase von 15 Monaten stellte Visotek 510 000 Lüftersteuerungen her, rund 20 000 sortierte das System davon als fehlerhaft aus. Damit waren die zeitaufwändigen Lecktests, die Mitarbeiter von Hand durchführen mussten überflüssig. Sie mussten nur noch die automatisch aussortierten Teile überprüfen. Mehr als 95 Prozent der ursprünglich geplanten Testkapazität konnten so eingespart werden. Weitere Vorteile waren, dass die notwendige Bearbeitungszeit von 20 auf 14 Sekunden sank und kein defektes Teil an den Kunden ausgeliefert wurde und wird. Übrigens hatte der menschliche Prüfer im Vergleichstest 10 Prozent der Defekte nicht erkannt. Inzwischen konnte mit Hilfe der Ergebnisse des CPC auch der Prozess besser eingestellt werden. Damit sank die Fehlerrate auf unter ein Prozent.

CPC bietet den Unternehmen neben der Qualitätskontrolle noch weitere Vorteile: Da das System die Daten in Echtzeit verarbeiten kann, besteht - innerhalb gewisser Grenzen - die Möglichkeit des direkten Feedbacks auf den Laserprozess. Dieser kann dann so geregelt werden, dass weniger defekte Teile entstehen. Und: Das System zur koaxialen Prozesskontrolle lässt sich in der Zwischenzeit nicht nur da einsetzen, wo der Arbeitsvorgang selbst "leuchtet". "Unser Ziel ist es, künftig Fremdbeleuchtung einzusetzen. Der Gedanke dahinter ist, dass eine integrierte Lichtquelle den Schweißvorgang erhellt und damit das Eigenleuchten überstrahlt. So ist beispielsweise die Unterscheidung zwischen aufgeschmolzenem und nicht aufgeschmolzenem Material und die Einbeziehung dieser Information in die Qualitätsbewertung möglich", sagt Abels. Besonders interessant für die Metall verarbeitende Industrie wird das neue Kontrollsystem nicht zuletzt dadurch, dass es grundsätzlich mit und ohne Fremdbeleuchtung an fast jede bestehende Laseranlage auch nachträglich angebaut werden kann.

Peter Abels | Fraunhofer-Gesellschaft
Weitere Informationen:
http://www.ilt.fraunhofer.de

Weitere Berichte zu: CPC Metall Prozesskontrolle Qualitätskontrolle Strahl

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Verfahrenstechnologie:

nachricht Dresdner Forscher drucken die Welt von Morgen
08.02.2017 | Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS

nachricht Neues Verfahren bringt komplex geformte Verbundwerkstoffe in die Serie
23.01.2017 | Evonik Industries AG

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Mehr Sicherheit für Flugzeuge

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem totalen Triebwerksausfall zum Einsatz kommt, um den Piloten ein sicheres Gleiten zu einem Notlandeplatz zu ermöglichen, und ein Assistenzsystem für Segelflieger, das ihnen das Erreichen größerer Höhen erleichtert. Präsentiert werden sie von Prof. Dr.-Ing. Wolfram Schiffmann auf der Internationalen Fachmesse für Allgemeine Luftfahrt AERO vom 5. bis 8. April in Friedrichshafen.

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem...

Im Focus: HIGH-TOOL unterstützt Verkehrsplanung in Europa

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt sich bewerten, wie verkehrspolitische Maßnahmen langfristig auf Wirtschaft, Gesellschaft und Umwelt wirken. HIGH-TOOL ist ein frei zugängliches Modell mit Modulen für Demografie, Wirtschaft und Ressourcen, Fahrzeugbestand, Nachfrage im Personen- und Güterverkehr sowie Umwelt und Sicherheit. An dem nun erfolgreich abgeschlossenen EU-Projekt unter der Koordination des KIT waren acht Partner aus fünf Ländern beteiligt.

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt...

Im Focus: Zinn in der Photodiode: nächster Schritt zur optischen On-Chip-Datenübertragung

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium allein – die stoffliche Basis der Chip-Produktion – sind als Lichtquelle kaum geeignet. Jülicher Physiker haben nun gemeinsam mit internationalen Partnern eine Diode vorgestellt, die neben Silizium und Germanium zusätzlich Zinn enthält, um die optischen Eigenschaften zu verbessern. Das Besondere daran: Da alle Elemente der vierten Hauptgruppe angehören, sind sie mit der bestehenden Silizium-Technologie voll kompatibel.

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium...

Im Focus: Innovative Antikörper für die Tumortherapie

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig von diesen teuren Medikamenten profitieren, wird intensiv an deren Verbesserung gearbeitet. Forschern um Prof. Thomas Valerius an der Christian Albrechts Universität Kiel gelang es nun, innovative Antikörper mit verbesserter Wirkung zu entwickeln.

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig...

Im Focus: Durchbruch mit einer Kette aus Goldatomen

Einem internationalen Physikerteam mit Konstanzer Beteiligung gelang im Bereich der Nanophysik ein entscheidender Durchbruch zum besseren Verständnis des Wärmetransportes

Einem internationalen Physikerteam mit Konstanzer Beteiligung gelang im Bereich der Nanophysik ein entscheidender Durchbruch zum besseren Verständnis des...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

6. Internationale Fachkonferenz „InnoTesting“ am 23. und 24. Februar 2017 in Wildau

22.02.2017 | Veranstaltungen

Wunderwelt der Mikroben

22.02.2017 | Veranstaltungen

Der Lkw der Zukunft kommt ohne Fahrer aus

21.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Ursache für eine erbliche Muskelerkrankung entdeckt

22.02.2017 | Medizin Gesundheit

Möglicher Zell-Therapieansatz gegen Zytomegalie

22.02.2017 | Biowissenschaften Chemie

Meeresforschung in Echtzeit verfolgen

22.02.2017 | Geowissenschaften