Schweißfehler am Klang erkennen

Probleme in der Produktion

Vermeidbare Maschinenstillstandszeiten, Fachkräftemangel und geringe Automatisierungsquoten sind häufige Probleme im industriellen Umfeld. Der Bedarf an zuverlässigen, automatisierten Verfahren zur Maschinen-, Prozess- und Produktüberwachung wird sowohl von Anwendern als auch Maschinenherstellern genannt. Für die Anwender steht dabei in der Regel die Stabilisierung von Prozessen, die Verkürzung der Durchlaufzeit von Werkstücken, und die Optimierung der Standzeiten von Werkzeugen im Vordergrund. 
 

Akustische KI für die zerstörungsfreie Schweißnahtprüfung

Das Feedback des Fachpersonals verdeutlicht, dass sich aus den beim Schweißen entstehenden Geräuschen wichtige Rückschlüsse auf die Stabilität des Schweißprozesses, die Qualität der Schweißverbindung und den Verschleiß des Werkzeugs ziehen lassen. Daher wird eine Integration der automatisierten akustischen Überwachung von Prozessen angestrebt, um künftig Schweißnahtunregelmäßigkeiten verlässlich und frühzeitig zu erkennen. Dies ist Gegenstand aktueller Forschungsarbeiten am Fraunhofer IDMT. 
 

Schweißfehler in Machbarkeitsstudien erfolgreich erkannt

Im Rahmen des öffentlich geförderten Projekts »AKoS – Akustische Kontrolle von Schweißnähten« wurde gezeigt, dass die luftschallbasierte Überwachung einen vielversprechenden Ansatz zur Erfassung von Prozessunregelmäßigkeiten und Schweißfehlern bietet. Aufbauend auf Versuchen im Labor konnte ein Messsystem entwickelt werden, welches Sensor- und Prozessdaten im Realumfeld zeitsynchron erfasst. Mit diesen Daten konnten beim MAG-Schweißen Unregelmäßigkeiten im Schweißprozess (»Schweißnaht schlecht«) mit einer Genauigkeit von bis zu 95 % nachgewiesen werden. Beim Rührreibschweißen ließ sich der Werkzeugverschleiß durch die akustische Charakteristik feststellen.
 

Entwicklungspartner gesucht

Anhand der aktuellen Ergebnisse wurden Fügeprozesse als aussichtsreiches Entwicklungsfeld zur akustischen Detektion von Schweißunregelmäßigkeiten identifiziert. Das Fraunhofer IDMT in Ilmenau sucht daher für die gemeinsame Entwicklung und Umsetzung interessierte und zuverlässige Partner aus den Bereichen Maschinen- und Anlagenbau, Werkzeugherstellung sowie Anwender aus dem Bereich der Fügetechnik.