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September 2014
Christian Šrajbr
Zerstörungsfreie Prüfung von Fügeverbindungen mit Induktions-Puls-Phasen-Thermografie
Leichtbauaspekte führen bei Fahrzeugstrukturen zunehmend zum Einsatz von differentiellen Bauweisen. Die Qualität der Fügeverbindungen der Einzelkomponenten muss dabei sichergestellt sein. Dies geschieht i. d. R. mit manuellen Stichprobenprüfungen oder Prozesskontrollen. Die Anwendung von zerstörungsfreien Prüfverfahren scheitert meist an der Umsetzbarkeit, gefragt sind daher neue robuste, berührungslose und schnelle Verfahren.
In dieser Dissertation untersucht der Autor die Induktionsthermografie und entwickelt diese für die Qualitätsprüfung von Fügeverbindungen weiter. Ziel ist die Anwendung in automatisierten Fertigungsprozessen mit geringen Taktzeiten.
Die Induktionsanregung basiert auf einem leistungsfähigen berührungslosen Wirkprinzip; für die Prüfung von Fügeverbindungen fehlen jedoch Grundlagenuntersuchungen und Optimierungen der Anregungstechnik. Diese werden anhand einer Mittelfrequenzinduktionsanlage geschaffen. Der zentrale Ansatzpunkt ist die gezielte und homogene Anregung der prüfrelevanten Bereiche. So lassen sich Anregungsartefakte reduzieren und Fehlerkontraste erhöhen. Auf Grundlage der Bestimmung der fertigungsrelevanten Fehlstellen und der definierten Erzeugung der Fehlstellen an bauteilähnlichen Proben wurden die Möglichkeiten und Grenzen dieser Technologie untersucht. Dargestellt werden Ergebnisse an Fügeverbindungen des Dünnblechbereichs im Automobilbau: Kleb-, Laserschweiß- und mechanischen Verbindungen. Für eine Umsetzung der Prüfung werden mögliche Prüfanlagenkonzepte vorgestellt.
In dieser Dissertation untersucht der Autor die Induktionsthermografie und entwickelt diese für die Qualitätsprüfung von Fügeverbindungen weiter. Ziel ist die Anwendung in automatisierten Fertigungsprozessen mit geringen Taktzeiten.
Die Induktionsanregung basiert auf einem leistungsfähigen berührungslosen Wirkprinzip; für die Prüfung von Fügeverbindungen fehlen jedoch Grundlagenuntersuchungen und Optimierungen der Anregungstechnik. Diese werden anhand einer Mittelfrequenzinduktionsanlage geschaffen. Der zentrale Ansatzpunkt ist die gezielte und homogene Anregung der prüfrelevanten Bereiche. So lassen sich Anregungsartefakte reduzieren und Fehlerkontraste erhöhen. Auf Grundlage der Bestimmung der fertigungsrelevanten Fehlstellen und der definierten Erzeugung der Fehlstellen an bauteilähnlichen Proben wurden die Möglichkeiten und Grenzen dieser Technologie untersucht. Dargestellt werden Ergebnisse an Fügeverbindungen des Dünnblechbereichs im Automobilbau: Kleb-, Laserschweiß- und mechanischen Verbindungen. Für eine Umsetzung der Prüfung werden mögliche Prüfanlagenkonzepte vorgestellt.
Schlagwörter: ZfP; Klebverbindungen; Laserstrahlschweißverbindungen; Mechanische Fügeverbindungen; Qualitätsbewertung; Aktive Thermografie; Induktionsanregung
Forschungsberichte des Instituts für Füge- und Schweißtechnik
Herausgegeben von Prof. Dr.-Ing. Klaus Dilger, Braunschweig
Band 34
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