Widerstandsschweißanwendungen in der Steckverbindertechnik

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Für die Bewertung wird für jede Prozessdimension mindestens ein variabler Prozessparame-ter überwacht. Die Wärmeeinbringung soll durch Monitoring der elektrischen Parameter wie Strom, Spannung oder abgeleitete Größen sichergestellt werden. Der mechanische Prozessparameter Kraft beschreibt die thermische und elektrische Kontaktierung.

Die Differenz aus Wärmeeinbringung und Wärmeableitung an der Schweißstelle wird über den Einsinkweg indirekt abgeleitet und stellt bei dynamischer Reproduzierbarkeit eine 100%ige Prozessüberwachung dar.

Grafische Auswertung und Analyse

Unterschiedliche grafische Darstellungen der Prozessparameter ergeben detaillierte Informationen:

• Dynamischer Prozessverlauf (Prozesseinzelbewertung),

• Verlaufsanzeige SPC-Runchart (Trend),

• Histogramm (Stabilität, Analyse systematischer Fehler).

Beispielsweise können zu progressive Einsinkwegverläufe als beschleunigte Bewegungen während des Schweißvorganges erkannt werden und das Profil des Schweißstromes dar-aufhin angepasst werden. Andererseits können Nebenmaxima in der Normalverteilung der Energie einen störenden Nebenschluss an der Schweißstelle aufdecken.

Hilfreich ist auch die Möglichkeit, durch sichtbare Veränderung der Prozessparameter auf dem SPC-Runchart rechtzeitig Gegenmaßnahmen einzuleiten, bevor es zu fehlerhaften Teilen kommt.

Statische und dynamische Prozessüberwachung

Bei der Prozessüberwachung wird nach statisch und dynamisch unterschieden. Statisches Monitoring ist das Vergleichen der gemessenen numerischen Prozessparameter mit den eingestellten Limits. Hingegen ist das dynamische Monitoring das Vergleichen jedes einzelnen Punktes eines Kurvenverlaufs.

Diese Hüllkurvenüberwachung stellt somit die Kombination aus quantitativer und qualitativer Überwachung dar. Hauptziel ist das Finden und Markieren von Teilen deren Prozessparameter ungewünschte Schwingungen oder Schwankungen während des kurzen Prozesses aufweisen und somit nicht dem definierten Prozessverlauf entsprechen (Bild 2).

Adaptive Prozessregelung

Zusätzlich zur Regelung der elektrischen und mechanischen Parameter auf gewisse Sollwertkurven hin sind Regelungen sinnvoll, die interaktiv auf das Erreichen von eingestellten Vorgabewerten reagieren. Dabei kann bei Erreichen eines Wertes der Prozessablauf verändert oder gestoppt werden.

Zu einem regelrechten Qualitätssprung hat vor einiger Zeit die „wegabhängige Stromabschaltung“ verholfen. Neueste adaptive Regelungen wie zum Beispiel APC zielen auf die Stabilisierung der Anfangsbedingungen des Prozesses [4] und erhöhen somit maßgeblich die Prozessstabilität.

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