Umlaufender Messpunkt zur Inline-Messung aufgetragener Spurhöhen beim Laserauftragschweißen.

Umlaufender Messpunkt zur Inline-Messung aufgetragener Spurhöhen beim Laserauftragschweißen. Fraunhofer ILT

Die Prozessregelung sorgt für einen sicheren Beschichtungsprozess, denn Abweichungen von der Soll-Geometrie werden sofort erkannt. Dabei hat sich vor allem eine Sensorik mit der Bezeichnung ‚bd-1‘ beispielsweise bei der Messung von Metallbanddicken bewährt. Aufgrund der bidirektionalen Arbeitsweise nimmt die Lasermessstrahlung den gleichen Hin- und Rückweg. Sender und Empfänger müssen hier nicht aufeinander ausgerichtet werden, deshalb kann die Messstrahlung unter anderem auch über Scanner-Spiegel oder andere Ablenkvorrichtungen geführt werden. Diese Messtechnik lässt sich deshalb sehr gut mit Laserstrahlen kombinieren, die beispielsweise für den Laserauftrag genutzt werden. Beim Laserauftragschweißen (LA) hängen etwa Spurhöhe und Schichtdicke von sehr vielen Faktoren ab. Hier kommt es immer wieder zu Schwankungen – etwa bei der Materialzufuhr und der Verfahrgeschwindigkeit an Umkehrpunkten. Weil sich aber zum Beispiel die Materialzufuhr nicht beliebig stabilisieren lässt, steht und fällt die Auftragsqualität mit der ständigen Inline-Überwachung der Schichtdicke. Sie erlaubt es, schnell auf Schwankungen bei Spurhöhen und Lagen zu reagieren.

Das Fraunhofer ILT hat nun das das Zusammenspiel der bd-1-Sensorik mit der kommerziellen, serienmäßigen Optik eines großen deutschen Laserherstellers gezeigt. Verwirklichen lassen sich derartige Lösungen ohne großen Aufwand, weil sich die kompakten bd-1-Messköpfe leicht in bestehende Optiken integrieren lassen. Anwender können die bd-1-Sensorik bei pulver- und koaxialdraht-basierten Laserauftrags-Prozessen zur Qualitätssicherung und zum Aufbau einer Echtzeit-Regelung von Fertigungsprozessen nutzen. Die Sensorik eignet sich außerdem zur Überwachung und Regelung weiterer Anwendungen wie Laserbohren und Lasermikrostrukturierung.