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Sonderausgabe: Fraunhofer-Preise 1996
Thema 2
Schweisspunkt im Visier
Punktschweissverbindungen werden noch heute in der Automobilindustrie mit Hammer und Meissel geprueft. Bisher gab es kein anderes Pruefverfahren dafuer. Nun ermittelt ein neues Ultraschall-Pruefgeraet die Schweisspunktgroesse schon waehrend des Schweissvorgangs.
Punktschweissverbindungen werden noch heute in der Automobilindustrie mit Hammer und Meissel geprueft. Es gibt kein zuverlaessiges zerstoerungsfreies Pruefverfahren fuer diese in der Industrie weitverbreitete Fuegetechnik. Das aendert sich mit einem neuen Ultraschall-Pruefgeraet. Dr. Eckhard Waschkies, Ultraschallexperte am Fraunhofer-Institut fuer Zerstoerungsfreie Pruefverfahren IZFP in Saarbruecken, entwickelte eine Messtechnik, die die Schweisspunktgroesse waehrend des Schweissvorgangs exakt ermittelt. Fuer diese Innovation wurde er mit dem Fraunhofer-Preis Ž96 ausgezeichnet. Der neue Loesungsansatz versucht keine klassische Ultraschall-Pruefung des Schweisspunktes, sondern schlaegt einen anderen Weg ein: Er misst die Waermeeinbringung sowie deren zeitlichen Verlauf und bestimmt das aufgeschmolzene Schweisslinsenvolumen. Daraus lassen sich Angaben ueber die Groesse und Festigkeit der Schweissverbindung machen. Das Messgeraet nutzt Transversalwellen, die sich in fluessigen Medien schlecht ausbreiten. Es registriert kleinste AEnderungen im Wert der Ultraschalldurchlaessigkeit im Schweisspunkt. Aus dem Wechsel des temperaturabhaengigen Durchlaessigkeitskoeffizienten errechnet es sowohl die Temperatur im Schweisspunkt wie auch die sich bildende Schweisslinsengroesse. "Damit ermoeglicht das Verfahren erstmals direkten Einblick in die Dynamik des Schweiss-prozesses", urteilt die Jury. Nicht nur das. Eckhard Waschkies hat das Messverfahren gleich in den Schweissprozess integriert. Setzt ein Schweissroboter die Elektroden an, wird die Qualitaetspruefung automatisch mitausgeloest.
Ein Prototyp hat seine Einsatzreife in zahlreichen Probelaeufen unter praktischen Fertigungsbedingungen unter Beweis gestellt. Die Firma Bosch - der marktfuehrende Schweisssteuerungshersteller - hat bereits die Lizenzrechte erworben. Die automatische Qualitaetsbewertung und Dokumentation der Punktschweissverbindungen bringt einen weiteren Vorteil: Die zeitgleiche Analyse des Schweissvorganges liefert Ausgangswerte fuer die optimale Einstellung der Schweissparameter. Damit ist erstmals die Basis zur Entwicklung einer ultraschallgeregelten Schweissstromsteuerung geschaffen. Sie wird von Bosch gerade zur Serienreife entwickelt und kommt in zwei Jahren auf den Markt.
Ihr Ansprechpartner fuer weitere Informationen: Dr.rer.nat. Eckhard Waschkies, Telefon: 06 81/3 02-38 80, Telefax: 06 81/3 95 80, email: waschkies@izfp.fhg.de, Fraunhofer-Institut fuer Zerstoerungsfreie Pruefverfahren IZFP, Universitaet, Gebaeude 37, D-66123 Saarbruecken
Criteria of this press release:
Materials sciences, Mechanical engineering
transregional, national
Research projects
German
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