Warmer Kontrollblick
Thermografie spürt Defekte bei Umformung von Werkstücken auf.
Die Qualitätskontrolle in der Warmumformung erfolgt oft erst nach einer Abkühlung des Werkstücks: Herkömmliche Methoden der optischen Qualitätssicherung funktionieren bei heißen Teilen nur eingeschränkt, mit steigender Temperatur des Werkstücks wird die Unschärfe bei der Geometriebestimmung immer größer. Das führt bei prozessbedingten Qualitätsmängeln zu einer hohen Ausschussrate und damit zu unnötigen Kosten. Einen vielversprechenden Lösungsansatz verfolgt das Projekt GreenHiTemp mit Wärmebildaufnahmen, die zuverlässige Prognosen noch im Prozess anstelle nachgelagerter Kontrollen ermöglichen.
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Das Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU in Chemnitz erforscht dabei gemeinsam mit dem Unternehmen Infratec die Vorteile der Thermografie im Anwendungsfall des Presshärtens. Dieses Verfahren kombiniert die Vorteile der Wärmebehandlung und der Umformung. Es erlaubt die Herstellung hochfester und gleichzeitig besonders leichter Karosserieteile. Ein Beispiel dafür sind B-Säulen. Die in Wärmebildaufnahmen ermittelten Temperaturen des Werkstücks erlauben zuverlässige Rückschlüsse auf dessen Qualität.
Über ein entsprechend trainiertes KI-Modell ist damit eine Härtevorhersage des Bauteils möglich. Mitarbeitende in der Produktion können anhand eines einfachen Farbschemas erkennen, welche Stellen des Bauteils nicht in Ordnung sind oder ob das gesamte Bauteil nach Ende des Umformprozesses als intakt oder fehlerhaft gelten kann. Durch diese frühzeitige Transparenz werden Trends erkennbar, rechtzeitige Eingriffe in den Prozess sind möglich.
Bisherige Prüfungen müssen sich allein aus Zeitgründen auf Stichproben begnügen. Rund sieben Minuten würde es selbst bei einem vollautomatisierten Prüfprozess dauern, insgesamt 88 Messpunkte abzuarbeiten; teilweise käme nur eine zerstörende Prüfung in Betracht. Werden dabei Fehler entdeckt, muss mitunter eine gesamte Charge vernichtet werden – mit der neuen Methode lässt sich also Ausschuss in erheblichem Umfang vermeiden.
Fh.-IWU / JOL
