Sensorische Prozessführung Für Das Laser-Pulver-Auftragschweißen

Dieses Buch pr酲entiert eine praxisnahe Forschungsarbeit zur Entwicklung eines akustischen Monitoringsystems f das Laser-Pulver-Auftragschwei en (LPA). Ausgangspunkt ist die Problematik kritischer Defekte (Risse, Delamination) beim materialheterogenen Auftragschwei en und die Frage, welche Sensorik verl酲slich zur fren Defekterkennung und Prozesssteuerung eingesetzt werden kann. Mit Hilfe einer systematischen Bewertung von 34 Sensorkonfigurationen wurde ein Monitoringsystem auf Basis von akustischen Luftschallemissionen als robustes, flexibles und kosteneffizientes Messverfahren mit hohem Entwicklungspotential identifiziert. Das entwickelte Monitoringsystem gliedert sich in zwei Teilsysteme: Teilsystem I analysiert zeit- und frequenzaufgel飉te akustische Prozessemissionen mittels Richtmikrofon. Transiente Ereignisse -- charakteristisch bei etwa 12 kHz -- werden er Short-Time-Fourier beschrieben; gezielte Filter heben relevante Signale heraus. Als messbare Qualit酹sgr?e dient der Delaminationsgrad, f den eine signifikante Korrelation zur Zeit bis zum Auftreten starker transienter Ereignisse nachgewiesen wird, sodass kritische Defekte identifizierbar sind. Teilsystem II erm鐷licht die ortsaufgel飉te Zuordnung dieser akustischen Ereignisse im Bauraum. Das Laufzeitunterschied-Verfahren mit einer kreisf顤migen Anordnung von sechs Sensoren und dem Differenzquadrat-Verfahren erbringt die beste Lokalisierungsleistung. Beide Teilsysteme wurden unter realen Prozessbedingungen validiert, iterativ optimiert und in eine Prozesskammer f ein LPA-System integriert. Das Buch richtet sich an Forscher und Anwender in der additiven Fertigung: Es beschreibt Konzeptentwicklung, Signalverarbeitung, Validierung und industrielle Relevanz eines In-Prozess-Monitoringssystems, das frzeitige Defekterkennung, gezielte Prozesssteuerung und damit signifikante Einsparungen bei Zeit und Kosten erm鐷licht.