Qualitätssicherung III – Schweißnahtfehler sichtbar gemacht

Für die Sicherstellung der Qualität und die Überwachung des Fügeprozesses beim Laserkunststoffschweißen steht eine breite Palette an Möglichkeiten zur Verfügung. Bereits vor dem Schweißen können notwendige Bauteileigenschaften, wie die Lasertransmission, einfach und sicher überprüft werden (siehe auch Beitrag Qualitätssicherung II). Während der eigentlichen Fügeoperation werden die Prozessparameter kontinuierlich erfasst und gegebenenfalls nachgeregelt. Diese sind insbesondere die Laserleistung, die Fügekraft oder auch die Vorschubgeschwindigkeit des Laserstrahls. Beim (Quasi-) Simultanschweißen ist eine weitere etablierte Methode die sogenannte Fügewegüberwachung: dort wird die prinzipbedingte Relativbewegung der Fügepartner zueinander als Kurve über die Prozesszeit aufgenommen und kann hinsichtlich verschiedener Kriterien ausgewertet werden. In Summe erlauben diese Maßnahmen eine sichere Detektion von Schwankungen von prozessrelevanten Einflussgrößen und ermöglichen damit indirekt Rückschlüsse auf die Schweißnahtqualität.

Eine direkte Bewertung der Fügenaht ist darüber hinaus über bildgebende Verfahren möglich, besonders dort, wo z. B. die Fügewegüberwachung nicht angewandt werden kann (etwa im Konturschweißprozess). Die Intego GmbH in Erlangen hat hierfür u. a. die TMS Vision Geräte entwickelt: dabei handelt es sich um Kamerasysteme, die im Infrarotspektrum arbeiten und dadurch eine zerstörungsfreien Sicht in die Schweißebene ermöglichen, selbst wenn der lasertransparente Fügepartner im sichtbaren Wellenlängenbereich opak ist. Es entsteht eine Darstellung ähnlich eines Röntgenbilds – die Schweißnaht wird „sichtbar“ und kann durch intelligente Softwarealgorithmen bezüglich Fehlern, wie Unregelmäßigkeiten, Unterbrechungen oder thermischen Schädigungen überprüft werden. Die Geräte können dafür inline zur Prozessauswertung integriert werden oder sind für eine begleitende Qualitätssicherung als einfach zu handhabende stand-alone Geräte verfügbar. Auf zeit- und kostenintensive Postprozesse, wie z. B. Dichtheitsprüfungen, kann so häufig verzichtet werden.