Precitec WeldMaster ScanTrack & Inspect - Prozesssteuerung und Qualitätssicherung beim Laserstrahl-Remoteschweißen im Karosseriebau

Zahlreiche Trends kennzeichnen den Einsatz von Lasern im Bereich des Automobils. Der Einsatz hochfester Stähle, gewichtssparender Aluminiumlegierungen, innovativer Fügetechniken und ungewöhnlicher Materialmischungen führt zum übergeordneten Ziel, Fahrzeuge letztlich sicherer und effizienter zu machen. Heutzutage spielen Prozessüberwachungssysteme im Umfeld des Laserfügens eine wichtige Rolle, um sowohl die Prozessstabilität als auch die Qualität zu gewährleisten. Die Prozessüberwachung wird in Pre-, In- und Post-Überwachung unterteilt. Die Precitec WeldMaster-Plattform führt alle verschiedenen Prozessschritte zusammen. Sowohl die Online-Nahtfindung als auch Nahtkontrolle während des Laserschweißprozesses mittels Lasertriangulation und Graubildauswertung kann mit nur einer Kamera realisiert werden.

Das übergeordnete Ziel Gewicht von Fahrzeugkarosserien zu reduzieren, wirkt sich stark auf die verwendeten Materialien und Verbindungsgeometrien aus. Die Einführung von Aluminium in Kombination mit kurzen Flanschen verringerte einerseits das Gewicht, andererseits führte es zu komplexeren Fügeverfahren. Heißrisse sind an dieser Stelle als größte Herausforderung zu nennen. Stand der Technik ist die Verwendung von siliziumbasiertem Zusatzdrähten zur Verringerung der Anzahl der entstehenden Heißrisse.

WeldMaster
Durch die Kombination der Tracking-Funktionen des Precitec WeldMasters mit dem ScanTracker-Scanmodul und der Laserleistungssteuerung können neue Prozessansätze adressiert werden. Der ScanTracker wird verwendet, um den fokussierten Laserstrahl lateral zu oszillieren sowie mit hohen Frequenzen zu überlagern. Zusätzlich kann eine synchrone Laserleistungsmodulation appliziert werden. Als Folge wird eine präzise Leistungsverteilung in lateraler Richtung erreicht, die die Energieeinbringung in das Werkstück örtlich auflösbar macht und somit den Wärmeeintrag erheblich reduziert sowie das Zusatzwerkstück hinfällig macht.

Spaltüberbrückung
Bei Kehlnahtanwendungen kann basierend auf Lasertriangulation vor dem eigentlichen Laserprozess ein möglicher Spalt zwischen Ober- und Unterblech gemessen werden. Entsprechend werden dann Prozessparameter wie Laserleistung, laterale Lage oder auch Leistungsmodulation des Laserstrahls angepasst. Dies führt zu einer geregelten sowie robusten Spaltüberbrückbarkeit.

Qualitätsüberwachung
Die Nahtgeometrie ist ein wichtiger Indikator für die erreichte Qualität. Definierte geometrische Werte, wie beispielsweise Nahtbreite, Nahteinfall oder Nahtüberwölbung, können direkt in-situ im Nachgang zur Bearbeitung gemessen und mit Hilfe der Bildverarbeitung bewertet werden. Diese basiert ebenfalls auf der Lasertriangulation und einer Graustufenanalyse. Somit ist die Information über die Qualität des Bauteils sofort vorhanden, Teile können instantan ausgeschleusst und nachgearbeitet werden.

Kundennutzen
Durch die Nutzung des WeldMasters ScanTrack & Inspect bei der Aluminium-Türen-Produktion im Hause AUDI konnte die Prozesszeit zur Schweißung der relevanten Kehlnähte um 53% reduziert werden. Als Folge der geringeren Energieeinbringung (-47%) und der damit verbundenen sinkenden Laserleistung wurde die immer wichtiger werdende CO2-Bilanz um 24% optimiert. Laufende Kosten, für beispielsweise Zusatzdraht oder Schutzgläser, konnten signifikant um 95% reduziert werden. 

Durch die Möglichkeit der In-Situ Qualitätsüberwachung kann auf separate, im Produktionsdurchlauf nachfolgende Stationen gänzlich verzichtet werden. Somit wurde der Gesamtinvest durch Einsparung der separaten Qualitätsüberwachungsstationen sowie des notwendigen Zwischenpuffers ebenfalls um 24% reduziert [Quelle: AUDI AG, Dr. Jan-Philipp Weberpals, EALA2015, EALA2016].

Mittlerweile ist der WeldMaster ScanTrack & Inspect weltweilt bei Applikationen rund um das Automobil im Serieneinsatz. Neben vielfältigen Aluminium-Applikationen ist der WeldMaster auch bei Stahl- oder Mischverbindungen einsetzbar.

Laserschweißen bei AUDI - Remoteschweißen von Aluminium:
https://www.youtube.com/watch?v=P5i7ZRuu75o 

Lasermaterialbearbeitung Precitec WeldMaster ScanTrack

Dies könnte Sie auch interessieren

Neue Website

Unsere neue Website ist online

Wir freuen uns sehr, Sie auf unserer neuen Homepage begrüßen zu dürfen.

Nach optischer, technischer und vor allem inhaltlicher Überarbeitung, geht…

Mehr erfahren

Lasermaterialbearbeitung Flying Spot Scanner als inVISION Top Innovation

Flying Spot Scanner als inVISION Top Innovation 2020 ausgezeichnet

 

Der Flying Spot Scanner von Precitec Optronik ist von der Fachzeitschrift inVISION und einer Fachjury zu einem von zehn Produkten als inVISION Top…

Mehr erfahren

Lasermaterialbearbeitung Azubis zeigen Azubis zeigen soziales Engagement

Azubis zeigen soziales Engagement - Sitzgelegenheiten für grünes Klassenzimmer

Am vergangenen Samstagmorgen trafen sich die Auszubildenden und Ausbilder der Firma Precitec mit Schülern und Lehrern der Merkurschule Gaggenau in der…

Mehr erfahren

Lasermaterialbearbeitung Unsere Preistraeger bringen Licht ins Dunkel

Unsere Preisträger bringen Licht ins Dunkel

Die ICALEO 2019 fand im Oktober in Orlando, USA, statt. Sie ist eine der wichtigsten internationalen Konferenzen im Bereich der…

Mehr erfahren

Lasermaterialbearbeitung Der neue All In Light Faserlaser

Der neue All-In-Light Faserlaser - kostengünstig und zuverlässig

Erstmals auf der LASER World of Photonics in München vorgestellt, begeisterte der All-In-Light Faserlaser als kostengünstige und zuverlässige optische…

Mehr erfahren

Lasermaterialbearbeitung Gemeinsames Automotive OPEN HOUSE

Gemeinsames Automotive OPEN HOUSE als Abschluss der LASER-Messe

Am letzten Abend der LASER World of PHOTONICS begrüßten Blackbird Robotersysteme GmbH und Precitec GmbH & Co. KG rund 80 internationale Gäste bei…

Mehr erfahren

Lasermaterialbearbeitung LASER World of Photonics

LASER World of Photonics 2019

In der Woche vom 24. Juni bis zum 27. Juni 2019 fand die LASER World of Photonics in München statt. Auch Precitec war hier mit einem Stand vertreten.…

Mehr erfahren

Lasermaterialbearbeitung Ausbildungsmesse Baden Baden

Ausbildungsmesse Baden-Baden 2019

Am 06.06.2019 stand die Ausbildungsmesse in Baden-Baden an. Mit dabei waren Jan-Hendrik Bach, Nils Witt, Oliver Burek, Christian Müller sowie Frau…

Mehr erfahren

Lasermaterialbearbeitung Laserschweissloesungen fuer die E Mobilitaet

Laserschweißlösungen für die E-Mobilität

Mit der steigenden Nachfrage nach Elektromotoren und Batteriezellen steigt der Bedarf an Laserschweißlösungen aus Kupfer und Aluminium sowie…

Mehr erfahren

Sie haben Rückfragen? Wir sind gern für Sie da.

* Pflichtfeld