Akoestische emissie monitoring voor kwaliteitsbewaking van geautomatiseerde smeltlas- en claddingprocessen

Dernière modification:

24-02-2021

Er zal een nieuw onderzoeksproject opgestart worden om de haalbaarheid te demonstreren van kwaliteitscontrole via akoestische emissie monitoring met behulp van systemen voor in-line, realtime defectdetectie tijdens het lassen.

Focus op smeltlassen en cladding processen

Smeltlassen en claddingprocessen, zoals MIG/MAG- en TIG-lassen, laserlassen en cladden, spelen een belangrijke rol in verschillende industrieën. Deze processen zijn volledig automatiseerbaar, wat heeft bijgedragen tot hun introductie voor massaproductie. Hoge productiesnelheden, gecombineerd met het feit dat deze processen bijdragen tot hoogwaardige onderdelen, verhoogt de behoefte aan traceerbaarheid tijdens de fabricage, waarbij kwaliteitsbewaking op het niveau van de individuele verbindingen onmisbaar is. Deze kwaliteitsbewaking gebeurt bij voorkeur in-line, en wel om twee redenen. Een eerste aspect is dat offline monitoringtechnieken doorgaans tijdrovend zijn en hooggekwalificeerd personeel vereisen. Ten tweede laten offline alternatieven het vaak niet toe om de volledige productie-output te bewaken, wat van toenemend belang is voor assemblagelijnen die hoogwaardige onderdelen produceren.

Akoestische emissie monitoring

Voor de bovengenoemde geautomatiseerde smeltlas- en claddingprocessen heeft deze behoefte geleid tot de ontwikkeling van in-line kwaliteitsbewakingstechnieken. Beschikbare monitoringsystemen zijn echter vaak gericht op de detectie van een beperkte set kwaliteitsparameters en zijn duur om te implementeren. Als alternatief voor bestaande technieken zal akoestische emissiemonitoring (AEM) kunnen dienen als een algemeen procesbewakingssysteem, rekening houdend met een breed scala aan kwaliteitsaspecten.

AEM wordt met succes toegepast voor het bewaken van structuren en processen. Voorbeelden zijn de bewaking van lagers, het detecteren van scheuren in civiele constructies of het observeren van ontladingsverliezen in vermogenstransformatoren. Las- en claddingprocessen worden echter meestal gekenmerkt door hun onophoudelijk zeer tijdelijke gedrag, waardoor conventionele AEM-gegevensanalyse ongeschikt is voor kwaliteitsbewaking van deze processen. Niettemin heeft recent onderzoek door de aanvragers de toepasbaarheid van AEM voor druklasprocessen bewezen.

Voordelen real-time kwaliteitsmonitoring

real-time visualisatie van het proces, monitoring en kwaliteitsborging,
inline, real-time parameter aanpassing mogelijk,
snelle foutdetectie vermindert het aantal destructieve testen en schroot,
data, afbeeldingen of video's kunnen worden opgeslagen voor kwaliteitsdocumentatie.

But du projet

In dit project wordt AEM onderzocht voor de eerder genoemde smeltlas- en claddingprocessen. In tegenstelling tot bestaande in-line monitoringstechnieken, zou de toepassing van AEM het mogelijk maken informatie te monitoren voor een breed scala aan verschijnselen, waardoor meerdere kwaliteitsgerelateerde aspecten kunnen worden beoordeeld met één enkele sensor.

Vier smeltlassen en claddingprocessen zullen worden bestudeerd door de drie samenwerkende onderzoeksinstellingen: MIG/MAG-lassen (Belgisch Instituut voor Lastechniek), TIG-lassen (Univ. Wroclaw, Polen) laserlassen (KU Leuven) en laser-metaalafzetting (Uni Kassel, Duitsland). Door AEM voor deze processen toe te passen, mogelijk verrijkt door metingen van procesvariabelen die aanwezig zijn in standaard industriële opstellingen, en de vastgelegde gegevens te analyseren met machine learning-modellen, zullen correlaties tussen de meetgegevens en fysische verschijnselen die optreden tijdens de productie het mogelijk maken om de kwaliteit van de geproduceerde onderdelen te beoordelen .

Het doel is om een in-line monitoringsysteem te ontwikkelen dat in staat is om meerdere kwaliteitscriteria te beoordelen, met name deze welke niet worden gedekt door de momenteel beschikbare in-line monitoringstechnieken, voor de bovengenoemde processen.

Description du projet

Hoe kan dit project voor jullie een meerwaarde betekenen ?

In dit project behandelen we prioritair cases uit de begeleidingsgroep.
U ontdekt van dichtbij de mogelijkheden van in-line kwaliteitsmonitoring.
U komt in een interdisciplinair team terecht, waar de diverse actoren uit het bedrijfsleven aanwezig zijn.
U participeert actief in een innovatief project en blijft op de hoogte van de nieuwste inzichten en ontwikkelingen.

Concreet zijn we op zoek naar bedrijven die willen participeren in de begeleidingsgroep.

Bedrijven die laserlassen, MIG/MAG- en TIG-lassen en LMD-cladding gebruiken.
Leveranciers van machines, software en accessoires (gas, draad, poeders).
...

Wat houdt dergelijk engagement in?

U stuurt mee het onderzoek en bepaalt de richting van de te onderzoeken zaken.
U ontvangt alle projectresultaten.
Als lid van de begeleidingsgroep neemt u deel aan diverse overlegmomenten (2x/jaar). Het project loopt gedurende 2 jaar

Input gevraagd

Omdat uw visie voor ons belangrijk en waardevol is voor het verder concretiseren van dit onderzoeksproject, bieden wij u de mogelijk om aan dit onderzoek deel te nemen.

Neem deel