Qualitätssicherung durch Prozesskontrolle und Parameteraufzeichnung beim Hubzündungsbolzenschweißen

Für das Hubzündungsbolzenschweißverfahren (783) nach DIN EN ISO 14555 besteht nur eine eingeschränkte Möglichkeit der zerstörungsfreien Prüfung. Somit wird die Qualität der Schweißungen meist ausschließlich durch eine Sichtprüfung begutachtet, nachdem zuvor Arbeitsproben, bspw. 60°-Biegeproben auch zerstörend geprüft wurden. Demnach können etwaige innere Unregelmäßigkeiten unerkannt bleiben. Schweißfehler können durch Bedienerfehler, defektes Equipment, ungenügende Grundmaterialvorbereitung oder elektromagnetische Einflüsse (Blaswirkung) entstehen. Mithilfe der Prozesskontrolle können während des Schweißens wesentliche Parameter wie Schweißstrom, Schweißzeit, Schweißspannung und Hub erfasst und mit Referenzparametern sowie einer gewählten Toleranz abgeglichen werden. Aus diesem Grund können auch Schweißfehler, welche nicht immer durch eine Sichtprüfung erkannt werden können, wie z. B. Poren durch Kurzschlüsse infolge von Blaswirkung, erfasst werden. Bei Abweichungen der Parameter wird das geschulte Personal (Bediener) darauf aufmerksam gemacht und kann somit bewusst auf Fehler reagieren und dementsprechend Folgeschweißungen verbessern. Um die Schweißparameter abgleichen zu können, muss die Bolzenschweißmaschine mit der benötigten Hardware und Software für die Prozesskontrolle ausgestattet sein. Zusätzlich muss die Bolzenschweißpistole einen Wegmesssensor implementiert haben, um eine genaue Prozesskontrolle durchführen und eine Vielzahl an möglichen Schweißfehlern erkennen zu können. Ohne Hubmesseinrichtung in der Bolzenschweißpistole können nur weniger akkurate Evaluierungen mit der Prozesskontrolle erreicht werden. Eine solche Qualitätskontrolle vermeidet einen hohen Ausschuss und kann so-mit nicht nur die Qualität des fertigen Produktes sichern, sondern auch ggf. Produktionszeiten und einen er-höhten Materialbedarf (Bolzen) minimieren. Die Prozesskontrolle ersetzt nicht die gängige Sichtprüfung der Bolzenschweißungen, sondern erhöht die Qualitätssicherheit enorm. Des Weiteren können Schnittstellen von Bolzenschweißmaschinen optional auch die Prozesskontrolle für Prozessautomationen bereitstellen. Die Parameteraufzeichnung ermöglicht eine verbesserte Qualitätskontrolle. Zuständiges Schweißaufsichts-personal hat somit einen Überblick über eingestellte und reale Parameter, eventuelle Fehlererkennungen durch eine eingeschaltete Prozesskontrolle und zusätzliche Informationen, wie z. B. Bolzenüberstand, Eintauchdämpfungsgeschwindigkeit und Eintauchmaß/Abschmelzmaß des Bolzens. Durch eine grafische Darstellung des Prozessablaufs (Strom-, Spannung-und Hub-Verlauf) kann die Schweißung beurteilt werden. Die Dokumentation der Referenzschweißungen oder sogar aller Schweißungen kann in der Zukunft auch hilfreich für Prüfingenieure sein.