Prozessüberwachung
beim Laserstrahlschweißen

Beim Laserstrahlschweißen möchte man während der Schweißprozesses den Vorgang des Schweißen möglichst genau erfassen, damit während des Bearbeitens des Werkstück die Möglichkeit besteht, die Qualität der Schweißnaht konstant zu halten. Dazu muss die Erfassung auf einer sehr kurzen Zeitskala - ms oder schneller - und mit einer hohen räumlichen Auflösung erfolgen. Aussagen über die Qualität der Naht lassen sich an Hand der emittierten Wärmestrahlung des Schmelzbades machen.

Der Versuchsaubau zu diesen Experimenten sieht wie folgt aus:

Schematischen Versuchsaufbau zur Prozessüberwachung
beim Laserstrahlschweißen.

Mit diesem Aufbau wurden in Zusammenarbeit mit dem Institut für Strahlwerkzeuge Stuttagart unterschiedliche Materialien in verschiedener Konfiguration bearbeitet.

Intensitätsprofil aus den Wärmefeldern einer Aluminiumprobe
mit einer überlappenden Schweißnaht. Die vier Bilder zeigen
Momentaufnahmen zu den dazugehörigen Profilen.

Eine ausgewertete Ergebnisreihe, die in der vorangegangenen Abbildung dargestellt ist, zeigt den zeitlichen Verlauf einer Bilderserie als Intensitätsprofil und ein Auswahl der dazugehörigen Bildern. Deutlich zu erkennen ist die Intensitätsschwankung im Zentrum des Schmelzbades. Mit Kenntnis dieser Daten ist es möglich den Schweißprozeß zu optimieren.