2017-10-21 | Anmelden
 
 

Optimierte Analyse von Laserschweißprozessen durch modellbasierte Bildverarbeitung

Standbild des Laserschweißprozesses mit modellierter Ellipse [aus: Kowerko, Danny; Ritter, Marc; Manthey, Robert; John, Björn & Grimm, Michael: Quanti?zierung der geometrischen Eigenschaften von Schmelzzonen bei Laserschweißprozessen]

Standbild des Laserschweißprozesses mit modellierter Ellipse [aus: Kowerko, Danny; Ritter, Marc; Manthey, Robert; John, Björn & Grimm, Michael: Quanti?zierung der geometrischen Eigenschaften von Schmelzzonen bei Laserschweißprozessen]

In Zusammenarbeit mit der 3D Micromac AG fanden Mitarbeiter der Juniorprofessur Media Computing eine Möglichkeit die qualitative Analyse von Laserschweißprozessen zu optimieren. Dies gelang durch die Kombination von modellbasierter Bildverarbeitung mit neuer Kameratechnologie, die Aufnahmen mit 2.000 Bildern pro Sekunde bei einer Auflösung von 1024 ×768 Pixeln erlaubt. Die Ergebnisse dieser Arbeit stellen die Forscher vom 1.- 2. Dezember 2016 auf dem Forum Bildverarbeitung in Karlsruhe vor.

Die 3D Micromac AG ist ein Spezialist auf dem Gebiet der Lasermikrobearbeitung und somit abhängig von präzisen Analysen ihrer Prozesse. Im Mikrometerbereich sind Hochgeschwindigkeitsaufnahmen der Schmelzzone meist die einzige Möglichkeit für die Qualitätseinschätzung. Ein mehrstufiges OpenCV-basiertes Bildverarbeitungsverfahren modellierte dabei mit Hilfe einer Ellipse die Schmelzzone während des Laserschweißprozesses. Die Parameter dieser Ellipse wurden dann als Funktion der Zeit durch lineare Regression approximiert, was Rückschlüsse auf die Auswirkungen verschiedener Faktoren, wie z.B. Laser-, Werkstoff- und Werkzeugparameter auf das Fügeergebnis ermöglicht. Die Arbeit zeigte beispielsweise einen linearen Zusammenhang zwischen der Schmelzzonenfläche und der Laserleistung. Derartige Ableitungen von Gesetzmäßigkeiten sind erweiterbar auf andere Geräteparameter und erlauben künftig eine computergestützte Optimierung dieser Parameter in Bezug auf die gewünschte Schmelzzonengeometrie. Weiterhin soll es möglich sein neue technische Verfahren wie das Pulsen des Inertgasstromes durch Charakterisierung der Schmelzzonendynamik und Lokalisierung ungewollter Artefakte (z.B. Spritzer) zu evaluieren.

Publikation: Kowerko, Danny; Ritter, Marc; Manthey, Robert; John, Björn & Grimm, Michael: Quantifizierung der geometrischen Eigenschaften von Schmelzzonen bei Laserschweißprozessen

 

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Projektgeber

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localizeIT ist ein Projekt der
Stiftungsjuniorprofessur Media Computing und der Professur Medieninformatik der Technischen Universität Chemnitz

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Kontakt

Dr. rer. nat. Danny Kowerko
Tech­ni­sche Uni­ver­si­tät Chem­nitz
Fakul­tät für Infor­ma­tik
Juniorpro­fes­sur Medi­a Computing
Straße der Natio­nen 62
09111 Chemnitz