IGF 19.208 BR: Zerstörungsfreie Charakterisierung der Anbindungsfläche beim Widerstandspress­schweißen durch bildgebende Analyse der Remanenzflussdichte

Die bildgebende Analyse der Remanenzflussdichte zur zerstörungsfreien Charakterisierung von Widerstandsschweißverbindungen wurde 2015 an der Professur für Fügetechnik und Montage der Technischen Universität Dresden im Vorhaben IGF 17.539 BR erstmalig untersucht. Die Prüfmethode beruht auf der Auswertung der Remanenz zuvor magnetisierter Proben, arbeitet berührungslos und ohne Koppelmittel. Sie erlaubt das objektive Bewerten von Punktschweißverbindungen, manuell oder automatisiert.

Im Vorhaben IGF 19.208 BR wurde gezeigt, dass die Qualität der Prüfergebnisse der bildgebenden Analyse der Remanenzflussdichte auf gleichem Niveau, wie die der Ultraschallsysteme, liegt.

An zwölf unterschiedlichsten Materialkombinationen mit Einzelblechdicken bis 3 mm wurden Schweißpunkte zerstörungsfrei durch die bildgebende Analyse der Remanenzflussdichte und durch Ultraschall sowie zerstörend durch Torsion und am Querschliff vergleichend geprüft (Abbildung 1, Abbildung 2). Durch numerische Simulationen, validiert im experimentellen Versuch, wurden die physikalische Wirkungsweise der Prüfmethode nachgewiesen und die Randbedingungen bezüglich Elektrodeneindruck und Randabstand definiert. Die Prüfmethode wurde an Serienbauteilen erfolgreich getestet. Mit Hilfe von Trainings- und Testmengen wurde der Auswertealgorithmus so weit entwickelt, dass automatisierte ZfP-Bewertungen von Schweißpunkten möglich sind. Der Auswertealgorithmus ist für die jeweilige Materialkombination gültig. Bei Kenntnis der materialspezifischen magnetischen Hysteresekurven lassen sich die Ergebnisse auf beliebige Materialkombinationen übertragen.

Der Test der bildgebenden Analyse der Remanenzflussdichte an Buckelschweißverbindungen erhärtet die These, dass auch Buckelschweißverbindungen zerstörungsfrei geprüft werden können.

Abschlussbericht IGF 19.208 BR