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Thursday, September 29, 2011, Saal E 2:50 PM Ansätze zur Anwendung der physikalischen Lichtbogenforschung |
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Ereignisdetektion zur Stabilitätsbetrachtung und Prozessbeeinflussung beim MSG-Impulslichtbogenschweißprozess |
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Konrad Willms* / Institut für Schweißtechnik und Fügetechnik ISF, Deutschland Uwe Reisgen / Institut für Schweißtechnik und Fügetechnik ISF, Deutschland Marion Beckers/ Institut für Schweißtechnik und Fügetechnik ISF, Deutschland Guido Buchholz/ Institut für Schweißtechnik und Fügetechnik ISF, Deutschland |
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Der Impulsschweißprozess stellt als Weiterentwicklung des klassischen MSG-Prozesses ein flexibles Werkzeug zur Bewältigung vielfältigster Fügeaufgaben dar. Diese Flexibilität liegt in der Möglichkeit begründet fast jeder Abschmelzleistung eine zeitliche Parametrierung der Prozessgrößenverläufe zuzuordnen, die einen regelmäßigen Massen- und Energietransport gewährleistet. Die optimale Auswahl dieser Parameter zur Vermeidung unerwünschter Ereignisse, wie z.B. Kurzschlüssen, bei gleichzeitiger Sicherstellung eines robusten Prozesses ist aufgrund der funktionalen Wechselwirkungen der gewählten Parametrisierung mit den Schweißprozessqualitäten nicht trivial und erfordert schweißtechnisches Expertenwissen. Problematisch ist die Empfindlichkeit des Prozesses hinsichtlich Änderungen der Prozessrandbedingungen, wie z.B. schwankende Beschichtungsdicken der Bauteile, welche oftmals in Prozessinstabilitäten resultieren. Vor diesem Hintergrund ist ein Ziel des Gemeinschaftsprojektes des DVS Lichtbogenschweißen Physik und Werkzeug die Weiterentwicklung des zeitgesteuerten Impulsprozesses zu einem ereignisgesteuerten MSG-Prozess, bei dem jede einzelne Prozessphase optimiert wird und über ein zeitliches Mittel ein stabiler Arbeitspunkt des Prozesses bereitgestellt wird. Voraussetzung hierfür ist eine Detektion und Evaluierung von schweißtechnisch-physikalischen Prozessereignissen und Prozessphasenzuständen, wie z.B. die Tropfenablösung, welche die beiden Prozesshauptsegmente Grundphase und Pulsphase definieren und klassifizieren. Auf der Basis dieser Detektion kann dann eine entsprechende Regelung entwickelt werden, welche nicht einem starren Strom/Spannungs-Zeitverhalten folgt, sondern ereignisgesteuert und dynamisch arbeitet und dadurch einen gegenüber Änderungen der Prozessrandbedingungen robusten und in seinen Qualitäten definierbaren Prozess ermöglicht. Im Rahmen des Vortrages werden aktuelle Ergebnisse aus den laufenden Forschungsaktivitäten, speziell zur Detektion von relevanten Prozessereignissen, vorgestellt. |