Schweißnahtprüfung: Schweißnähte automatisch und zerstörungsfrei prüfen
Schweißnähte sind ein wesentlicher Bestandteil von Konstruktionsprozessen. Klassische Branchen sind der Maschinenbau, der Stahl- und Metallbau sowie der Schiffsbau. Doch was passiert, wenn es zu Schweißfehlern kommt? Und welche Rolle spielen Kameras bei ihrer frühzeitigen Erkennung?
Schweißfehler: Ursachen und Folgen
Schweißfehler entstehen unter anderem durch eine falsche Schweißtechnik, eine fehlerhafte Maschineneinstellung, Feuchtigkeit, Verunreinigungen oder eine störende Beschichtung. Die häufigsten Schweißfehler sind Risse und Einschlüsse. Aber auch Oberflächenporen oder Verzüge treten häufig auf. Fehlerhafte Schweißverbindungen beeinträchtigen die Belastbarkeit von Bauteilen und können ganze Konstruktionen destabilisieren. So stellen sie ein Sicherheitsrisiko für Anlagen, Beschäftige und die Umwelt dar. Daher ist es von essentieller Bedeutung, dass im Rahmen der Qualitätskontrolle eine Schweißnahtprüfung erfolgt.
Verfahren zur Schweißnahtprüfung
Die manuelle Qualitätsprüfung
Bei der manuellen Qualitätsprüfung wird die Oberfläche der Schweißnaht durch das menschliche Auge auf Fehler untersucht. Jedoch ist die Methode leider fehleranfällig und inkonsistent. Kleine Abweichungen oder Fehler, die in einem ungünstigen Winkel liegen, sind mit dem menschlichen Auge nur schwer erkennbar. Des Weiteren stellen Probleme bei unterschiedlicher Materialqualität, Schwankungen der Prozessparameter und schwierige Testumgebungen weitere Herausforderungen dar.
Zerstörende Prüfungen
Eine Schweißnaht verbindet zwei Werkstoffe unter Anwendung von Wärme oder Druck stoffschlüssig miteinander, wodurch die Verbindung nicht mehr zerstörungsfrei gelöst werden kann. Bei den zerstörenden Prüfungen werden stichprobenartig Schweißnähte auf mechanische Eigenschaften wie Zugfestigkeit, Härte und Belastbarkeit untersucht. Dabei werden die Werkstoffe so verändert, dass sie danach nicht mehr verwendet werden können und kostspieliger Ausschuss entsteht.
Automatisierte Schweißnahtprüfung mit KI
Moderne Bildverarbeitung ermöglicht es, die visuelle Prüfung von Schweißnähten zu automatisieren. Hochleistungsstarke Kameras scannen und vermessen die Schweißnaht Pixel für Pixel. Anschließend werden die Bilder nach ISO EN 9001, ISO EN 5817 sowie selbst festgelegten Prüfvorschriften ausgewertet. Künstliche Intelligenz erkennt selbst geringfügige Abweichungen oder komplexe Nahtverläufe frühzeitig und zerstörungsfrei. Die Prüfergebnisse werden in der Bildverarbeitungssoftware angezeigt und vereinfachen etwaige Nacharbeiten.
Vorteile der automatisierten Schweißnahtprüfung
Die autonome Prüfung kann effektiv in die Produktionskette integriert werden und mehrere Schweißnähte an unterschiedlichen Positionen zeitgleich inspizieren. Somit beschleunigt sie nicht nur die Qualitätskontrolle, sondern auch die anschließenden Prozessschritte. Durch die frühzeitige Fehlererkennung können Nacharbeiten schnell durchgeführt und teure Serienfehler sowie Rückrufaktionen vermieden werden. Des Weiteren werden Mitarbeitende von monotonen Tätigkeiten entlastet und erhalten mehr Ressourcen für andere Projekte.
Zusammenfassend bringt die automatisierte Schweißnahtprüfung folgende Vorteile:
- Hohe Zeit- und Kostenersparnis
- Transparente und zerstörungsfreie Prüfung
- Höchste Genauigkeit, Qualität und Sicherheit
- Einsatzflexibilität
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