Sicherheitsbauteile im Auto

Infrarot-Schweißen von Kunststoffen mit Vision-System

Zur Dokumentation der Qualität von Schweißprozessen wurde ein Infrarotkamera-System entwickelt, das die Temperaturentwicklung in relevanten Bereichen erfasst und dokumentieren kann.

Ein Infrarotkamera-System prüft die Wärmeverteilung in Kunststoffbauteilen nach dem Erwärmen und kurz vor dem Fügen. um der Dokumentationspflicht zu genügen. (Bild: Bielomatik)

Zur Verarbeitung von Baugruppen im Motorraum und von Sicherheitsbauteilen wie Schusskanälen für Airbags sind zunehmend berührungslose Verfahren wie das Infrarotschweißen, Heißgas- oder Gaskonvektionsschweißen im Einsatz. Die Qualität der Schweißungen ist jedoch nicht immer einfach zu prüfen. Für der Dokumentationspflicht unterliegende Teile ist jedoch jedes Bauteil zu prüfen und das Ergebnis zu dokumentieren. Die von den Schweißmaschinen standardmäßig überwachten Parameter sind beim berührungslosen Erwärmen für eine Qualitätsaussage zum Schweißprozess in der Regel nicht ausreichend.

Aus diesem Grund wurde ein Infrarotkamera-System entwickelt, das die Temperaturentwicklung in bestimmten Bereichen erfasst. Der Maschinenbediener prüft mit der Kamera nach dem Erwärmen und kurz vor dem Fügen, ob die Wärmeverteilung den Vorgabewerten, ermittelt an einem gut geschweißten und geprüften Referenzbauteil, entspricht. Wenn Dokumentationspflicht besteht, kann ein QS-Leitsystem die Kennwerte jedes einzelnen Bauteils zusammen mit Kamerabild, Maschinenparametern, Produktionsdatum und Uhrzeit oder dem Barcode speichern. Die Software lässt sich laut Entwickler den jeweiligen Anwendungen individuell anpassen und modifizieren.

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Weiterentwicklungen gibt es auch beim Konvektionsschweißen auf Erdgasbasis. Eine zum Patent angemeldete Technologie soll, analog zu regelbaren IR-Werkzeugen auch eine individuelle Ansteuerung der einzelnen Zonen ermöglichen. Der Anwender kann den Gaszufluss mit Hilfe von Ventilen für jede Zone einzeln regeln und per Düsenregulierung fein einstellen. Das aufwendige Gaskonvektionsschweißen eigne sich dank der exakter einstellbaren Temperaturverteilung und den höheren geometrischen Freiheitsgraden besser zum Fügen anspruchsvoller Bauteile aus glasfaserverstärkten Polyamiden für den Motorraum und von komplex geformten Elementen aus hochtemperaturfesten Kunststoffen. Diese Technologie sei energieeffizient, da es sich bei Gas um einen Primärenergieträger handelt.

Fakuma 2015, Halle A4, Stand 4111

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