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Tuesday, September 12, 2023, Mailand 3:30 PM Digitalisierung in der Fügetechnik III |
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Metamodellentwicklung zur Schweißparameterprognose auf Basis multivariater Schliffbilddaten von linienförmigen Schweißverbindungen |
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Linda Ullmann* / Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik
Abt. Fügen, Deutschland Dirk Dittrich / Frauenhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS, Deutschland Axel Jahn/ Fraunhofer Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS, Deutschland Markus Wagner/ Fraunhofer Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS, Deutschland Markus Puschmann/ Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU, Deutschland Christian Schwarz/ Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU, Deutschland Benny Botsch/ GFaI Gesellschaft zur Förderung angewandter Informatik e. V., Deutschland |
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Die Technologie des Laserstrahlschweißens ist speziell im Automobilbau ein fest etabliertes Verfahren. Immer kürzer werdende Entwicklungszyklen sowie die Forderung nach hoher Fle-xibilität und Individualisierung der Produktion stellt eine große Herausforderung an die gezielte Anpassung optimaler Prozessparameter. Diese technologischen Entscheidungen sind häufig an subjektive Erfahrungswerte des verantwortlichen Schweißfachpersonals gebunden und stellen eine Unschärfe dar, die technologisch häufig zu Einschränkungen der Prozesseffizienz führt. Verstärkt wird dieses Problem zukünftig durch den Mangel an qualifizierten und erfah-renen Fachkräften. Ein Lösungsansatz stellt deshalb die Erstellung eines Metamodells für die virtuelle Prognose von einzustellenden Schweißparametern und der resultierenden Schweißnahtqualität, in Be-zug auf die geometrisch zu erreichenden Kenngrößen, dar. Im vorliegenden Beitrag werden die relevanten Bausteine präsentiert, die zur Entwicklung einer Entscheidungsbasis genutzt werden. Diese bestehen prozessseitig aus den Ergebnissen einer statistisch abgesicherten Versuchsmatrix (DOE), die durch FE-Simulation abgesichert und erweitert wird. Eine automatisierte Auswertung der metallographischen Schweißnahtbe-wertung dient zur Beschreibung der Parametereinflüsse. Dargestellt wird weiterhin der Mo-dellstatus, der die virtuell zusammengeführten Parameter umfasst. Ziel ist es, für Prozessver-antwortliche in klein und mittelständigen Firmen fundierte Parameterentscheidungen für Standardschweißaufgaben bereitzustellen. Darüber hinaus werden die identifizierten Arbeits-punkte für die Validierung des Prozessansatzes diskutiert. |