Mit der Anzahl von Hochleistungslasern in der industriellen Fertigung sind in den letzten Jahren auch die Anforderungen an eine umfassende Prozessüberwachung gestiegen. Neben den Forderungen der DIN EN ISO 9000 ff. verlangen gesetzliche Richtlinien und Kunden vom Hersteller eine fortlaufende Dokumentation der Fertigungsschritte.

Bei der Online-Prozessüberwachung wird je nach Messposition zwischen Pre-, In- und Post-Prozessüberwachung unterschieden. Precitec bietet hierzu verschiedene Prozessüberwachungssysteme an:

Pre-Prozessüberwachung
Dem Schweißprozess vorlaufend sind Sensorsysteme erforderlich, die die Lage der zu fügenden Bauteile erkennen und den Laserstrahl entsprechend positionieren. Dadurch werden Bauteiltoleranzen und Spannfehler ausgeglichen. Das Nahtverfolgungssystem LPF übernimmt neben der sensorischen Ermittlung der Fügeposition in Kombination mit der Linearachse LD50W auch die Positionierung des Schweißkopfes. Durch den geschlossenen Regelkreis arbeitet das LPF-System völlig autark.

In-Prozessüberwachung
Für die in-situ-Überwachung des Laserstrahlschweißens haben sich Verfahren etabliert, die die Strahlung analysieren, die durch die Wechselwirkung zwischen Laserstrahl und Werkstück entsteht. Diese Analyse erlaubt Rückschlüsse auf Prozessunregelmäßigkeiten und Schweißfehler.

Die Erfassung der Strahlung geschieht dabei entweder eindimensional durch Fotodioden oder ortsaufgelöst durch die Verwendung von Kameras. Mit Fotodioden wird die entstehende Strahlung in unterschiedlichen Spektralbereichen analysiert. Kameras dienen der Analyse der Schmelzbad- und Kapillargeometrie.

Das In-Prozessüberwachungssystem LWM bitte zum Produkt verlinken verarbeitet die Signale sowohl von fotodioden- als auch von kamerabasierten Detektoren.

Post-Prozessüberwachung
Nachlaufend zum eigentlichen Schweißprozess kann mit Hilfe von Lichtschnittverfahren die Geometrie der entstandenen Nahtoberraupe vermessen und analysiert werden. Das Nahtgeometrieüberwachungssystem SGM vermisst einerseits die Geometrie der beim Schweißen entstandenen Nahtoberraupe und überprüft die Naht zudem auf Unregelmäßigkeiten wie Poren und Löcher.

Das Nahtinspektionssystem SOUVIS® 5000 ist ein Offline-Messsystem zur Inspektion von Schweiß- und Lötnähten basierend auf der Bildverarbeitungstechnologie. Es arbeitet analog zum Nahtgeometrieüberwachungssystem SGM, jedoch mit höherer räumlicher Auflösung.