Zukunftstechnologien auf dem Gebiet des Lichtbogenschweißens

Das an der Hochschule Lausitz (FH) ansässige Institut für Inverse Modellierung (IIM) unter Leitung von Prof. Dr. rer. nat. habil. Johannes Kruscha richtet am 24. und 25. Februar 2010 an der HL in Senftenberg eine hochkarätig besetzte bundesweite Tagung aus, die sich mit Zukunftstechnologien auf dem Gebiet des Lichtbogenschweißens befasst.

Seit November 2008 wird das IIM im Rahmen des bundesweiten Forschungs-Clusters „Lichtbogenschweißen – Physik und Werkzeug“ mit drei Teilprojekten und einer Fördersumme von einer halben Million Euro gefördert.

Nach reichlich einem Jahr intensiver Arbeit des vom Deutschen Verband für Schweißen und verwandte Verfahren e.V. (DVS) betreuten Forschungsclusters ist die Tagung des Projektbegleitenden Arbeitskreises „Lichtbogenschweißen – Physik und Werkzeug“ dem vom IIM vertretenen neuen Forschungsansatz der explorativen Datenanalyse und inversen Modellierung gewidmet.

Mit den Doktoranden Kristin Schlodder, Frank Wagner und Marcel Tempelhagen gehören dem kleinen Forscherteam unter Leitung von Professor Kruscha, sämtlich Absolventen des Studiengangs Informatik der Hochschule Lausitz, an. Erstmalig wird von diesem am 24. Februar ein systematisches Gesamtkonzept der neuartigen Signalauswertungsmethoden vorgestellt und damit in gewissem Sinne ein neuer Auswertungsstandart offeriert. Damit lassen sich bereits sehr überzeugend sowohl neue Möglichkeiten der Gewinnung relevanter Prozess-Information demonstrieren als auch die Grenzen der etablierten Messmethodik sowie der klassischen Auswertung aufzeigen.

Vor allem können die Forscher an der Hochschule Lausitz auf der Basis des bisherigen Kenntnisstandes zukünftige Schwerpunkte für die Qualifizierung der Messtechnik, Datenanalyse und wünschenswerte Entwicklungslinien für entsprechende praxisnahe Modellierungsansätze definieren und entsprechende Vorschläge für die Optimierung der Prozessführung ableiten.

Angemeldet haben sich zur Tagung an der Hochschule Lausitz unter anderem Vertreter der führenden deutschen universitären Forschungsstellen der Schweißforschung, namhafte Schweißgerätehersteller, darunter der deutsche Marktführer EWM und der europäische Marktführer FRONIUS sowie große Anwender, darunter BMW, Thyssen-Krupp und VW. Die HKS Prozesstechnik Halle zählt zu den ebenfalls anwesenden wichtigen Vertretern der Schweißdatenüberwachung und Messtechnik.

Mehr als 60 Teilnehmer aus Deutschland, Österreich und der Schweiz haben sich bisher angemeldet, weitere sind herzlich willkommen. „Obgleich diese Veranstaltung der Zukunftstechnologie gewidmet ist, kann sie auch für Techniker ein besonderes Ereignis für die Weiterentwicklung des schweißtechnischen Fachwissens sein. Darum laden wir hiermit auch interessierte Fachleute der Region zum Besuch der Tagungsvorträge ein“, erklärt der Leiter des Instituts für Inverse Modellierung, Professor Kruscha. „Wir freuen uns auf einen produktiven Dialog zwischen Geräteherstellern, Forschungsstellen und Anwendern. Für die Hochschule Lausitz unterstreicht die Ausrichtung dieser Tagung ein weiteres Mal, dass sie sich im Verbund der deutschen universitären Forschungslandschaft auf ausgewählten Gebieten als anerkannter Forschungspartner behaupten kann und auch als regionales Wissenschaftszentrum überregional wahrgenommen wird.“

Zum Programm der Tagung: http://www.inverse-modellierung.de

Hintergrund:
Das Institut für Inverse Modellierung (IIM) ist am Fachbereich Informatik/ Elektrotechnik/ Maschinenbau der Hochschule Lausitz (FH) in Senftenberg angesiedelt. In dem unter Leitung von Prof. Dr. rer. nat. habil. Johannes Kruscha stehenden Forscherteam wirken als Absolventen des Studiengangs Informatik der Hochschule Lausitz die Wissenschaftlichen Mitarbeiter und Doktoranden Kristin Schlodder, Frank Wagner und Marcel Tempelhagen. Das Team, das bereits sechs wissenschaftliche Publikationen vorweisen kann, ist am bundesweiten Forschungs-Cluster „Lichtbogenschweißen – Physik und Werkzeug“ beteiligt, welches seit Ende 2008 mit insgesamt 4 Mio. Euro aus Mitteln der Bundesministerien für Wirtschaft und Technologie sowie Bildung und Forschung gefördert wird. Die Förderung erfolgt über die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) sowie die Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen „Otto von Guericke“ e.V. (AiF) im Rahmen der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF). Zum Projekt begleitenden Ausschuss gehören 40 Unternehmen, darunter so namhafte wie BMW, Daimler, Linde und VW.

Die Fördersumme für das Team an der HL beträgt eine halbe Million Euro. Das Forscherteam arbeitet an der Beschreibung komplexer Vorgänge im Lichtbogen durch Kopplung von inverser und direkter Modellierung zusammen mit Wissenschaftlern von der RWTH Aachen, der Universität der Bundeswehr München, der TU Dresden, der TU Berlin sowie vom Leibniz Institut für Plasmaforschung und Technologie Greifswald.

Die stetige Weiterentwicklung von Werkstoffen, Leichtbaukonzepten durch Werkstoffkombinationen, erhöhte Anforderungen an Prozesssicherheit und Umweltverträglichkeit lassen derzeit die Prozessgrenzen von Lichtbogenschweißverfahren deutlich werden. Einzelne neuere Forschungsarbeiten und Anlagenentwicklungen deuten auf ein hohes Innovationspotenzial und Lösungsansätze für aktuelle Fragestellungen aus der Industrie hin. Die Komplexität des Prozesses, angefangen bei den physikalischen Zusammenhängen im Lichtbogen über deren ingenieurmäßige Anwendung in einem industriellen Fertigungsprozess bis hin zu neuen werkstofftechnischen Konzepten, verlangt nach einem interdisziplinären Lösungsansatz.

In dem konzipierten Forschungscluster wird ausgehend von diagnostischen Untersuchungen am Schweißlichtbogen das grundlegende physikalische Verständnis in enger Wechselwirkung mit Modellierungsansätzen entstehen, so dass das Prozessverhalten mittels Simulation beschrieben und vorhergesagt werden kann. Parallel zu diesen Arbeiten erfolgt in anwendungsorientierten Projekten die Umsetzung unter technologischen Aspekten. Besondere Bedeutung wird hierbei der signifikanten Verbesserung der Prozesssicherheit beigemessen. Die zu entwickelnden Brenner- und Regelungskonzepte werden synergetisch auch zu neuen metallurgischen Möglichkeiten führen.

Die interdisziplinäre Erforschung der Grundlagen und deren direkte Anwendung auf technisch relevante Problemstellungen sind darauf gerichtet, im Lichtbogen eine höhere Produktivität und gesteigerte Prozesssicherheit bei verringerter Umweltbelastung zu erreichen. In einem Teilprojekt des IIM wird der Einsatz geregelt gepulster Lichtbögen zu Beeinflussung der Schmelzbaderstarrung untersucht. Ein weiteres Teilprojekt des Institutes beschäftigt sich mit der Entwicklung einer ereignisorientierten Regelung auf Basis der explorativen Datenanalyse zur Steuerung komplexer MSG-Impulsschweißprozesse.

Ziel dieses Clusters ist laut AIF die Stärkung des Wirtschaftsstandortes Deutschland auf internationaler Ebene sowohl im wissenschaftlichen als auch im industriellen Umfeld.

Die Koordinierung des Forschungsprojektes erfolgt durch den Deutschen Verband für Schweißen und verwandte Verfahren e.V. (DVS) in Zusammenarbeit mit der Forschungsvereinigung Stahlanwendung e.V. (FOSTA).

Weitere Informationen:
Prof. Dr. rer. nat. habil. Johannes Kruscha
Institut für Inverse Modellierung (IIM)
Hochschule Lausitz (FH)
Großenhainer Straße 57
01968 Senftenberg
Tel: 03573-85-610
Mobil: 0160-1232164
E-Mail: jkruscha@hs-lausitz.de