Qualitätsbewertung von Laserschweißnähten auf Grundlage von Pre-, In- und Postprozessmessverfahren

Das Laserschweißen ist als Fügeverfahren in vielen Bereichen der industriellen Fertigung, in welchen es auf Fertigungsgeschwindigkeit und Präzision ankommt, fest etabliert. Der geringe Wärmeeintrag und die hohe Schweißgeschwindigkeit sind zwei von vielen Vorteilen, die das Verfahren bietet. In der Praxis treten allerdings bei ungünstigen Randbedingungen während des Prozesses Unregelmäßigkeiten in der Schweißnaht auf. Diese Imperfektionen sind aufgrund der vorherrschenden Schmelzendynamik während des Schweißprozesses in ihrer späteren Ausprägung nach dem Auskühlen der Schmelze noch nicht vollständig darstellbar. Konkret heißt das, dass potentielle, im Prozess detektierte Imperfektionen nachträglich ausheilen können. Heutige Standard-Prüfverfahren sind damit für eine aussagekräftige Qualitätsbeurteilung nur selten anwendbar. Einen Ausweg bietet die vorteilhafte Kombination verschiedener Verfahren aus den einzelnen Prozessstufen, wie sie in der vorliegenden Arbeit dargestellt wird. Ein Multisensorsystem aus In- und Postprozesssensoren kann die physikalischen Vorteile der Einzelsysteme bezüglich der Detektion von Imperfektionen vereinen und zugleich, im Falle einer gemeinsamen multivariaten Auswertung der Signale, eine wesentlich sicherere Bewertung der Proben bezüglich einer Fehlerklassenzuordnung bewirken.