Das Widerstandspunktschweißen ist das wichtigste Fügeverfahren in der Produktion von Automobilkarosserien. Trotz neuer Technologien wie Laserschweißungen und Klebetechnik wird auch zukünftig das Punktschweißen seinen festen Platz im Karosseriebau halten. Da eine Vielzahl von Einflüssen die Fertigungsqualität der Punktschweißungen bestimmt und die Schweißpunkte einem sehr hohen Qualitätsstandard unterliegen, ist eine systematische Überprüfung der Qualität der Punktschweißverbindungen durchzuführen. Die hierfür in der Vergangenheit eingesetzte zerstörende Prüfung ist mit modernen Fertigungsverfahren und Kostenbewusstsein nicht mehr vereinbar. Die Nachteile überwiegen, wie z.B. Zerstörung oder Deformation des Prüflings, hohe Prüfzeiten, erhöhtes Arbeitsrisiko beim Zerstören durch Anmeißeln und mit der Meißelprobe nicht auffindbare lose oder nur verklebte Schweißpunkte bei "Zinkklebern".

Bei der Einführung der Ultraschallprüfung werden die zerstörenden Prüfungen heute nur noch als verifizierende Prüfungen begleitend durchgeführt. Dadurch reduziert sich der Anfall an Prüfschrott erheblich. Noch wesentlicher aber ist, dass mit der Ultraschallprüfung noch vor Erreichen einer nicht zulässigen, schlechten Qualität von Schweißpunkten negative Qualitätstrends erkannt und positiv beeinflusst werden können. Grundlage für diese Prozessüberwachung sind auch Referenz-Ultraschallbilder aus Versuchsschweißungen, die der Bewertung von Grenzfällen zu Grunde gelegt werden. Einen weiteren Kosten senkenden Einfluss hat die Ultraschallprüfung auch durch die Optimierung der Fräszyklen, die durch die Ultraschallprüfergebnisse optimiert gesteuert werden können.

Erweiterte Bewertungshilfe Version 3.x für die
Schweißpunktprüfung und Auswertung für ungleiche
und 3-Blechverbindungen und höherfeste Stähle.
Durch eine neue Bewertungsoptimierung, der
Kontrolle der optimalen Position des Prüfkopfes
auf dem Punkt sowie einer Überwachung der
optimalen Schalleinleitung, wird eine Bewertung
des besten Ultraschallsignales (Echofolge) erreicht.
Dadurch können Bewertungsfehler des Prüfers
vermieden werden.

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»info@vogt-ultrasonics.de.

SPOTLINE ist ein Ultraschallprüfsystem, mit dem inline während des Produktionsprozesses die Schweißpunktqualität überwacht wird.

Die Schweißzange ist mit je zwei Ultraschall-Sensoren ausgerüstet, die so in die Elektroden integriert sind, dass sie eine Verbindung mit dem Kühlwasser haben. Es erfolgt eine Durchschallung bei der ein Sensor der Sender und der andere Sensor der Empfänger ist. Die Ultraschallsignale werden pro Schweißzange an einen SPOTLINE Ultraschall-Client geleitet. Dieser wertet sie mit Hilfe einer intelligenten, lernenden  Auswertung noch während des Schweißens aus und steht über Schnittstellen mit der Schweißsteuerung, Robotersteuerung und einem Server zur Datenauswertung in Verbindung.

Die Ultraschallsignale werden mit einer Impulsfolgefrequenz von 500 Hz aufgenommen, d.h. alle 2 ms erfolgt während der gesamten Schweißzeit jeweils eine Ultraschallmessung. Über einen optionalen Sensor werden Schweißstart und -stopp erfasst, sofern die Schweißsteuerung diese Informationen nicht mit der notwendigen Präzision liefern kann. Das Ergebnis der Qualität des Schweißpunktes wird in der SPOTLINE Kommunikationseinheit in einer SQL-Datenbank Zangen-, Bauteil-, Datum- und Uhrzeitbezogen gespeichert. Darüber hinaus unterstützt die SPOTLINE Kommunikationseinheit den Ultraschall-Client bei der Selbstüberwachung, der Parametrierung sowie der Festlegung der Bewertungskriterien. Die Prüfergebnisse können über eine Informationssoftware z.B. an die Anlagenwarte, Schweißfachabteilungen und die Administratoren weitergeleitet werden.

Optional können alle Daten auch an einen Datenmanagementserver übermittelt werden. Dieser dient der Dokumentation aller Prüfungen und kann die Schnittstelle zum internen Kunden-Netzwerk darstellen. Über eine Modemschnittstelle besteht die Möglichkeit einer kontinuierlichen Ferndiagnose und schnellen Fernwartung.

Beliebige Arbeitsstationen, z.B. Büro- oder Industrie PC’s, die auch für andere Anwendungen genutzt werden, können über eine Netzwerkverbindung (z.B. Intranet) oder über ein Modem zur SPOTLINE Kommunikationseinheit die einzelnen Ergebnisse der Schweißungen, Häufigkeitsverteilungen und die Trendinformationen der Schweißpunktqualität in übersichtlichen Bildschirmmasken unmittelbar darstellen. Auf diese Weise steht die aktuelle Produktionsqualität online zur Verfügung. Kritische Schweißpunkte werden schnell sichtbar.

Technische Änderungen vorbehalten

Datenmanagement-System für die Ultraschallprüfung
von Punktschweißungen

Bei der Umsetzung des handgeführten Ultraschall-Prüfkonzeptes kann je Prüfer ein Prüfzyklus von 800 bis 1.500 Schweißpunkten je Schicht entstehen. Die anfallenden Messdaten nehmen mit jedem weiteren Prüfgerät bzw. Prüfplatz schnell an Umfang zu. Für die Datenverwaltung und Auswertung reichen ab ca. 5 Ultraschall-Prüfgeräten einfache Einzelplatz-Datenbanklösungen nicht mehr aus. Beim Einsatz des SPOTLINE-Konzeptes werden durchschnittlich rund 10.000 Schweißpunkte je Gerät pro Tag geprüft. Für die Verwaltung solcher Datenmengen ist eine intelligente Datenbank mit flexibler statistischer Auswertesoftware erforderlich. VOGT Ultrasonics GmbH hat in Zusammenarbeit mit »ASI DATAMYTE GmbH dafür das Datenmanagementsystem ULTRASPIS entwickelt.