Schweißversuche & Machbarkeitsanalysen

Von der Machbarkeitsanalyse zur Serienproduktion

Eine schnelle Markteinführung neuer Produkte kann in einem wettbewerbsintensiven Markt von großem Vorteil sein. Insbesondere bei geschweißten Produkten können sich dabei neue metallurgische und schweißtechnische Herausforderungen ergeben. Vor Beginn der Serienfertigung sollte daher eine Machbarkeitsanalyse erfolgen, durch welche Mängel in der Konstruktion, der Werkstoffauswahl und der schweißtechnischen Ausführung frühzeitig erkannt werden können. Dabei kommt der Ermittlung von Schweißparametern im Rahmen von Schweißversuchen eine große Bedeutung zu, weil sie die Grundlage für eine stabile und reproduzierbare Fertigung schafft.

Auch im Rahmen der Umstellung von Schweißprozessen bietet es sich an, den Einfluss der geänderten Schweißparameter vor der Anwendung in der Fertigung genauer zu untersuchen. 

Schweißparameterermittlung für ein optimales Schweißergebnis

Um den hohen Qualitätsanforderungen, welche heutzutage an viele geschweißte Produkte, Komponenten bzw. Bauteile gestellt werden, gerecht zu werden, sollten bereits vor Fertigungsbeginn die optimalen Schweißparameter ermittelt worden und in einer qualifizierten Schweißanweisung (WPS) dokumentiert sein. Denn die festgelegten Parameter, wie Strom, Spannung, Geschwindigkeit oder Gas haben einen enormen Einfluss auf die Qualität der  fertiggestellten Schweißnähte.

Ablauf einer Schweißparameterermittlung

Zu Beginn einer Schweißparameterermittlung steht immer das Gespräch zwischen unseren erfahrenen Versuchsingenieuren und dem Auftraggeber. In diesem können bereits grundlegende Punkte, wie z.B. an welcher Schweißanlage die erforderlichen Versuchsschweißungen durchgeführt werden sollen, besprochen und festgelegt werden. Der sich anschließende Ablauf ist dann in den meisten Fällen wie folgt:

• Bestandsaufnahme und Analyse aller Ausgangsbedingungen 
• Auswahl des in Frage kommenden Schweißverfahrens
• „Grobe“ Festlegung der Schweißparameter in einer vorläufigen Schweißanweisung (pWPS)
• Durchführung von Schweißversuchen einschließlich Protokollierung 
• Untersuchung der geschweißten Proben im hauseigenen nach DIN EN ISO/IEC 17025 akkreditierten Prüflabor. Der Prüfumfang (z. B. ZfP-Prüfungen, Makro- und Mikroschliffe, mechanisch-technologische Prüfungen) wird dabei mit dem Auftraggeber entsprechend abgestimmt 
• Auswertung der Prüfergebnisse einschließlich Identifikation von Verbesserungspotential und Zusammenfassung aller Ergebnisse in einem Inspektionsbericht
• Optional: Erneute Durchführung der Schweißversuche einschließlich Erprobung auf Basis angepasster Parameter 
• Optional: Durchführung ein Verfahrensprüfung auf Basis einer pWPS mit den für gut befundenen und ermittelten Parametern 

In einigen Fällen liegen dem Auftraggeber bereits Schweißparameter vor, die er für geeignet hält. Im Rahmen der Absicherung dieser Parameter können dann in den Schweißlaboren der GSI SLV Schweißversuchsreihen abgeschweißt werden.  

Dem Auftraggeber sollte aber in jedem Fall bewusst sein, dass die meisten Anwendungsregelwerke (z.B. DIN EN 1090-2) eine Qualifizierung des Schweißverfahrens (z.B. auf Basis einer Verfahrensprüfung nach DIN EN ISO 15614-1) fordern. Eine Ermittlung bzw. Absicherung der Parameter alleine reicht nicht aus.