Photonische Fertigungsverfahren

Herausforderung

Neueste photonische Fertigungsverfahren eröffnen durch ihre hohe Leistung bei gleichzeitig hoher Strahlqualität ein großes Optimierungspotential für Prozesse der Materialbearbeitung. Die hochdynamischen Fertigungsverfahren erfordern dabei meist eine optische Überwachung, um berührungslos und mit hoher zeitlicher und räumlicher Auflösung den Bearbeitungsprozess in einem ersten Schritt kontrollieren und letztendlich auch regeln zu können.

Es gibt industriell bereits verfügbare Prozessüberwachungssysteme, welche Einfluss auf die Strahlführung nehmen bzw. einfache qualitative Wertungen über die Prozessqualität abgeben. Diese kommen aber an ihre Grenzen, wenn unter Produktionsbedingungen überlagernde Einflüsse auftreten, deren Auswirkungen nicht eindeutig dem Produktionsergebnis zuzuordnen sind. Für die Realisierung eines Regelungssystems müssen diese Daten aufgegriffen werden um eine konstante Qualität zu gewährleisten.

Ansatz

Durch die Integration bereits bestehender Monitoring-Systeme in eine Fertigungszelle werden Online-Prozessdaten aufgenommen und die Messkurven mit Phänomenen korreliert, welche während des Prozesses auftreten. Die hieraus gewonnenen Erkenntnisse werden anschließend für die Entwicklung eines nichtlinearen MPC-Regelungssystems genutzt, welches online Einfluss auf den Prozess nimmt und dadurch die Produktqualität stabil hält.

Leistungen

  • Online-Analyse von Bearbeitungsprozessen

  • Wahl und Integration von Monitoring- und Regelungssystemen

  • Metallographische Bewertung von gefügten Metallen

  • Markierung von metallischen Oberflächen

Ansprechpartner: Ralf-Kilian Zäh

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