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Einleitung<\/em><\/strong><\/p>\n K\u00fcrzlich hatten wir die spannende Gelegenheit, unser WLDR-Prozess\u00fcberwachungs-System in Zusammenarbeit mit einem der f\u00fchrenden Laserhersteller der Branche, der Laserline GmbH<\/strong>, an deren Standort in M\u00fclheim-K\u00e4rlich, Deutschland, zu testen. Unser Fokus lag auf zwei Hauptzielen: 1) die Leistungsf\u00e4higkeit von Weldmetrix bei der Fehlererkennung im Laser-Cladding-Prozess unter Beweis zu stellen und 2) die uneingeschr\u00e4nkte Kompatibilit\u00e4t unserer Hardware mit den Optikeinheiten von Laserline zu verifizieren.<\/p>\n In unserem speziellen Fall ging es darum, Verschlei\u00dfteile wie Bremsscheiben mit einem h\u00f6herwertigen Material zu beschichten. Warum? Durch die Verwendung eines h\u00e4rteren Materials wird die Menge an Feinstaub, die beim Bremsen in Form von Bremsabrieb freigesetzt wird, deutlich reduziert – ein entscheidender Faktor, um die europ\u00e4ischen Normen zu erf\u00fcllen.<\/p>\n <\/p>\n Laser Cladding<\/em><\/strong><\/p>\n Laser Cladding, auch Laserauftragschwei\u00dfen genannt, ist eine innovative Oberfl\u00e4chentechnologie, die in verschiedenen Industriezweigen zunehmend an Bedeutung gewinnt. Mit Hilfe eines Laserstrahls wird ein Beschichtungsmaterial auf ein Grundmaterial aufgebracht. Dadurch entsteht eine verschlei\u00df- und korrosionsbest\u00e4ndige Oberfl\u00e4che, die die Lebensdauer von Maschinenkomponenten deutlich verl\u00e4ngert.<\/p>\n Die Anwendungsgebiete sind vielf\u00e4ltig: von der Luft- und Raumfahrt \u00fcber die Automobilindustrie bis hin zur Medizintechnik. In der \u00d6l- und Gasindustrie werden beispielsweise Bohrrohre und Pumpenwellen mit Laser Cladding behandelt, um die Lebensdauer zu erh\u00f6hen und die Betriebskosten zu senken. Auch in der Schwerindustrie, etwa bei der Herstellung von Walzen f\u00fcr Stahlwerke, bietet das Verfahren erhebliche Vorteile.<\/p>\n Trotz seiner Vielseitigkeit ist das Laserauftragschwei\u00dfen ein komplexer Prozess, der von zahlreichen Faktoren beeinflusst wird, wie z. B. der Wahl des Auftragsmaterials, den Laserparametern und der Auftragsgeschwindigkeit. Daher muss dieser Bereich durch spezielle Prozessoptimierung und -\u00fcberwachung sorgf\u00e4ltig gesteuert werden, um optimale Ergebnisse zu erzielen.<\/p>\n <\/p>\n Einflussfaktoren<\/em><\/strong><\/p>\n Die Qualit\u00e4t und Effizienz des Laserauftragschwei\u00dfens h\u00e4ngt von einer Vielzahl von Faktoren ab, die sorgf\u00e4ltig \u00fcberwacht und gesteuert werden m\u00fcssen. Einer der wichtigsten Faktoren sind die Laserparameter, insbesondere die Laserleistung und die Strahlf\u00fchrung. Eine zu hohe oder zu niedrige Leistung kann zu Defekten wie Rissen, Poren oder ungleichm\u00e4\u00dfiger Materialverteilung f\u00fchren.<\/p>\n Auch die Applikationsgeschwindigkeit spielt eine wichtige Rolle; zu hohe oder zu niedrige Geschwindigkeiten k\u00f6nnen die Haftung des Materials auf dem Grundwerkstoff beeintr\u00e4chtigen. Auch die Temperatur des Grundwerkstoffes und die Umgebungsbedingungen, wie z.B. die Schutzgasatmosph\u00e4re, sind von Bedeutung.<\/p>\n <\/p>\n Zusammenfassung des Tests<\/em><\/strong><\/p>\n Die \u00dcberwachung des Laser-Cladding-Prozesses ist ein komplexes Unterfangen, bei dem eine Vielzahl von Parametern ber\u00fccksichtigt werden muss. Weldmetrix hat in einer Versuchsreihe verschiedene Szenarien durchgespielt, um die Einflussfaktoren besser zu verstehen. Die Auswertung der Messdaten zeigt, dass Faktoren wie die Laserleistung, die Drehrichtung des Werkst\u00fccks und die Menge des zugef\u00fchrten Schutzgases entscheidend sind. So f\u00fchrten beispielsweise eine falsche Drehrichtung oder eine zu hohe Laserleistung zu suboptimalen Ergebnissen (NIO).<\/p>\n Ein weiterer kritischer Punkt ist die Pulverzufuhr. In den Versuchen wurde beobachtet, dass eine Ver\u00e4nderung der Pulvermenge oder ein Pulsieren des Pulvers das Signal und damit das Endergebnis beeinflussen kann. Auch der Zustand des Bauteils vor dem Prozess, wie z.B. Rostbildung, kann einen Einfluss haben, der jedoch in den Versuchen von Weldmetrix nicht signifikant war.<\/p>\n Die Auswertung der Messdaten in Echtzeit ist daher ein wichtiges Instrument zur \u00dcberwachung des Prozesses. Durch den Vergleich der aktuellen Daten mit einer IO-Referenz (In O.K.) k\u00f6nnen Abweichungen fr\u00fchzeitig erkannt und korrigiert werden. Dies erm\u00f6glicht eine kontinuierliche Prozessoptimierung und stellt sicher, dass die Qualit\u00e4t der behandelten Bauteile den Anforderungen entspricht.<\/p>\n Weldmetrix nutzt modernste Sensortechnologie und Softwarealgorithmen, um diese \u00dcberwachung in Echtzeit zu erm\u00f6glichen. Dadurch k\u00f6nnen auch kurzfristige Ver\u00e4nderungen, wie z.B. das Schlie\u00dfen eines Injektors oder \u00c4nderungen im Gasfluss, sofort erkannt und korrigiert werden.<\/p>\n <\/p>\n Prozess\u00fcberwachung<\/em><\/strong><\/p>\n weldmetrix setzt auf eine Kombination aus modernster Sensortechnologie und Softwarealgorithmen, um den Laser-Cladding-Prozess in Echtzeit zu \u00fcberwachen. Durch die kontinuierliche Erfassung und Auswertung von Messdaten k\u00f6nnen Abweichungen im Prozess fr\u00fchzeitig erkannt werden. Dies erm\u00f6glicht sofortige Korrekturen, sei es bei der Laserleistung, der Drehrichtung des Werkst\u00fccks oder der Pulver- und Gaszufuhr.<\/p>\n In der Versuchsreihe von Weldmetrix wurde beispielsweise festgestellt, dass Ver\u00e4nderungen der Pulvermenge oder des Gasflusses das Endergebnis beeinflussen k\u00f6nnen. Durch die Echtzeit\u00fcberwachung k\u00f6nnen solche Parameter sofort angepasst werden, um optimale Ergebnisse zu erzielen.<\/p>\n <\/p>\n Funktionsprinzip – das vergleichende System<\/em><\/strong><\/p>\n Ein zentrales Element der \u00dcberwachungsstrategie von Weldmetrix ist das so genannte “ vergleichende System „. In diesem Zusammenhang bedeutet dies, dass die aktuellen Prozessdaten mit einem vorgegebenen Idealmodell oder einer IO-Referenz (In Ordnung) verglichen werden.<\/p>\n Dieser Vergleich erm\u00f6glicht eine noch genauere Regelung des Laserauftragschwei\u00dfprozesses. Weichen die aktuellen Daten von der Referenz ab, wird dies als Signal f\u00fcr eine notwendige Anpassung der Prozessparameter gewertet. Das Vergleichssystem ist somit ein m\u00e4chtiges Werkzeug zur Qualit\u00e4tskontrolle und Prozessoptimierung, da es eine kontinuierliche Anpassung und Verbesserung erm\u00f6glicht.<\/p>\n Ein vergleichendes System bietet gegen\u00fcber einem rein messenden System entscheidende Vorteile bei der Prozess\u00fcberwachung und -optimierung. W\u00e4hrend ein messendes System lediglich Daten erfasst und darstellt, erm\u00f6glicht ein vergleichendes System den direkten Vergleich der aktuellen Prozessdaten mit einer vorgegebenen Referenz oder einem Idealmodell. Dadurch k\u00f6nnen Abweichungen sofort erkannt und der Prozess in Echtzeit angepasst werden.<\/p>\n Dadurch wird nicht nur die Qualit\u00e4t der Endprodukte verbessert, sondern auch die Effizienz des gesamten Prozesses gesteigert. Dar\u00fcber hinaus erm\u00f6glicht das Benchmarking-System eine kontinuierliche Verbesserung durch die st\u00e4ndige Aktualisierung der Referenzdaten anhand der neuesten Ergebnisse. Dies f\u00fchrt zu einer h\u00f6heren Flexibilit\u00e4t und Anpassungsf\u00e4higkeit an ver\u00e4nderte Produktionsbedingungen oder Materialien.<\/p>\n <\/p>\n Fazit<\/em><\/strong><\/p>\n Die Ergebnisse unserer Tests waren sehr vielversprechend und stellen einen wichtigen Schritt auf unserem Weg dar. Es ist wichtig zu betonen, dass wir unseres Wissens die Ersten sind, die diesen Prozess mit einem Photodiodensystem \u00fcberwachen.<\/p>\n Mit einer Abtastrate von 1.000.000 Messungen pro Sekunde ist der WLDR-Sensor der leistungsf\u00e4higste auf dem Markt. Laut Laserline liefern photodiodenbasierte Systeme \u00fcberlegene Ergebnisse, was unser Vertrauen in unseren Ansatz best\u00e4tigt. Unser Testbericht zeigt den anf\u00e4nglichen Aufbau, die IO-Referenzen und die identifizierten und sogar absichtlich herbeigef\u00fchrten Fehler.<\/p>\n Wir sind bereit, diese Erkenntnisse \u00f6ffentlich zu teilen, um zu einem gemeinsamen Verst\u00e4ndnis und Fortschritt in diesem spannenden Bereich beizutragen. Innovation ist eine Reise, und wir freuen uns, den Weg f\u00fcr die Entwicklung effizienter photodiodenbasierter \u00dcberwachungssysteme f\u00fcr das Laserauftragschwei\u00dfen zu ebnen.<\/p>\n [\/et_pb_text][et_pb_text admin_label=“Post Tags“ module_class=“stellar-post-tags“ _builder_version=“4.16″ _dynamic_attributes=“content“ text_text_color=“#000000″ link_font=“||||||||“ quote_font=“||||||||“ module_alignment=“center“ text_orientation_tablet=“center“ text_orientation_phone=“center“ text_orientation_last_edited=“on|phone“ locked=“off“ global_colors_info=“{}“]@ET-DC@eyJkeW5hbWljIjp0cnVlLCJjb250ZW50IjoicG9zdF90YWdzIiwic2V0dGluZ3MiOnsiYmVmb3JlIjoiIiwiYWZ0ZXIiOiIiLCJsaW5rX3RvX3Rlcm1fcGFnZSI6Im9uIiwic2VwYXJhdG9yIjoiICwgIiwiY2F0ZWdvcnlfdHlwZSI6InBvc3RfdGFnIn19@[\/et_pb_text][et_pb_divider color=“#000000″ divider_position=“center“ divider_weight=“4px“ _builder_version=“4.16″ width=“150px“ module_alignment=“center“ locked=“off“ global_colors_info=“{}“][\/et_pb_divider][\/et_pb_column][\/et_pb_row][\/et_pb_section][et_pb_section fb_built=“1″ _builder_version=“4.21.0″ background_color=“#FFFFFF“ custom_margin=“||-5px|||“ custom_padding=“0px||0px||true|“ custom_css_main_element=“