Prozeßdiagnostik beim Laserstrahlschweißen durch kapazitive Abstandssensorik

Durch eine integrierte Prozeßbeobachtung sollen beim Laserstrahlschweißen Schweißnahtfehler rechtzeitig erkannt werden. Es wurden Schweißungen an Überlappstößen mit Nd:AG- und CO2-Lasern durchgeführt, bei denen eine kapazitive Abstandsmessung mit einem Sensorsystem zur Regelung der Fokuslage erfolgte. Beim Laserstrahlschweißen ist die Oszillatorfrequenz der Sensorik jedoch nicht konstant, sondern es tritt ein Rauschen auf. Die Struktur des Rauschens hängt von Vorschubgeschwindigkeit und Fokuslage ab und zeigt beim Auftreten von Schweißnahtfehlern charakteristische Veränderungen. In einem neuen Verfahren wird die Häufigkeitsverteilung der kapazitiven Ausgangsspannung unter Nutzung des Frequenzdiskriminators der Sensorik ausgewertet. Dadurch erhält man Aussagen über die Prozeßparameter und Hinweise auf Schweißnahtfehler.