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Automatisierte Datenerfassung beim Orbitalschweißen

Automatisierte Datenerfassung vereinfacht Fertigungskontrolle

Fertigungskontrollen beim Orbitalschweißen minimieren das Risiko, Systeme mit fehlerhaften Schweißungen in Betrieb zu nehmen. Durch das automatisierte Erfassen der Schweißdaten können die Schweißer noch genauere Schweißungen produzieren und gleichzeitig die Effizienz bei der Datenerfassung verbessern.

Bei Orbitalschweißprojekten sind Fertigungskontrollen äußerst wichtig. Sind sie nicht vorhanden, kann das zu teurer Nacharbeit, Projektverzögerungen und Systemausfällen führen. Die Orbitalschweißsysteme von heute haben eine Vielzahl automatisierter Funktionen, beispielsweise zur Datensammlung, Programmierung und Echtzeit-Dokumentation des Schweißverlaufs. Dies trägt dazu bei, dass Schweißer genauer und besser schweißen können und sich die Wahrscheinlichkeit erhöht, die Fertigungskontrollen zu bestehen. Automatisierung bietet Schweißern und Prüfern beim Durchführen dieser Kontrollen weitere Vorteile.

Netzteile von Orbitalschweißgeräten speichern Schweißdaten automatisch

Die Netzteile von Orbitalschweißgeräten speichern heute automatisch die meisten erforderlichen Schweißdaten für Projekte – eine Entlastung für Schweißer, die nun keine manuelle Dokumentation mehr produzieren müssen. Die Systeme speichern diese Daten elektronisch und transferieren sie an Qualitätsprüfer und Fremdprüfer. Die automatisierte elektronische Datensammlung sorgt dafür, dass Schweißern und Prüfern durchsuchbare Qualitätssicherungsdaten zur Verfügung stehen, damit jede Gruppe effiziente Fertigungskontrollen durchführen kann.

Schweißer müssen in der Regel umfassende Daten über jede Schweißnaht in einem Projekt pflegen – ein mühsamer Prozess, der schnell 30% der Gesamtstundenzahl eines Projekts ausmachen kann, wenn er manuell durchgeführt wird. Die Daten umfassen mehrere Parameter, die vom Projekt und den Normanforderungen abhängen. Sie können die Zertifizierungen des Schweißers, die verwendeten Werkstoffe, den Ort der Schweißstelle gemäß einer Schweißkarte und viele weitere Details enthalten.

Datenerfassung beim Orbitalschweißen entlastet die Schweißer

Bei der automatisierten Datenerfassung werden all diese Daten erfasst, sodass sich die Schweißer auf ihre Hauptaufgabe konzentrieren können: eine akkurate, hochwertige Schweißnaht zu produzieren. Um eine vollständige Datenerfassung zu gewährleisten, sind bei manchen Netzgeräten von Orbitalschweißsystemen die erforderlichen Datenfelder entsprechend markiert und der Schweißvorgang kann erst begonnen werden, nachdem alle offenen Felder ausgefüllt wurden.

Außerdem können Schweißer Dokumentationsdaten elektronisch an Qualitätsprüfer zur Eingabe in Tabellenkalkulationsprogramme übermitteln, wodurch das Potenzial für menschliche Fehler während des Datentransfers nahezu eliminiert wird. Mit dem richtigen Datentransfer lassen sich Fertigungskontrollen einfacher bestehen.

Grafische Benutzeroberfläche mit Live Schweißdaten

Grafische Benutzeroberflächen zeigen live die Schweißdaten an, mit denen Bediener die Schweißungen besser in Echtzeit beurteilen können.

Dank der elektronischen Dokumentationsdaten können Fertigungskontrollen von Fremdprüfern schneller abgewickelt werden. Im Rahmen von Qualitätskontrollverfahren überprüfen sie Projektdaten von Schweißprotokollen und von Dokumentationspaketen, um zu bestätigen, dass das Schweißunternehmen alle erforderlichen Informationen verfügbar gemacht hat, dass die Prüfungen richtig durchgeführt wurden und dass das Projekt fehlerfrei ist. In einem elektronischen Format lassen sich diese Daten sortieren und durchsuchen – für den Prüfer ein großer Vorteil.

In Datenbank schnell Informationen über Schweißstellen erhalten

Prüfer können bei Fertigungskontrollen ihre Daten durch eine elektronische Dokumentation schneller finden als in ausgedruckten Schweißprotokollen. Findet ein Prüfer an einer bestimmten Schweißstelle bei der visuellen Untersuchung oder einem physikalischen Test einen Fehler oder besteht eine Schweißnaht eine Prüfung nicht, kann er sich in der Datenbank schnell über die Schweißungen informieren, die während derselben Zeit oder unter ähnlichen Parametern durchgeführt wurden. Diese Effizienz ist hilfreich im Hinblick auf die unterschiedlichen Anforderungen für Dokumentation und Fertigungskontrollen, die von verschiedenen Branchen, Anwendungen und Unternehmen gefordert werden.

Beispielsweise wird in der Biopharmazie in der Regel eine visuelle Überprüfung aller Schweißstellen gefordert. Dabei müssen der Außendurchmesser (AD) von Schweißungen visuell überprüft und diese Informationen aufgezeichnet werden – manchmal in einer Video- oder Bilddatei. Um den Innendurchmesser (ID) einer vorgegebenen Anzahl von Schweißungen in einem System zu überprüfen, kommt ein Endoskop zum Einsatz. Hat eine Schweißstelle eine Prüfung nicht bestanden, können dort zusätzliche Prüfungen vorgenommen werden, die möglicherweise empfehlen, diesen Abschnitt zu erneuern.

Im Netzteil gespeicherte Schweißdaten beschleunigen Zwischenkontrollen

In manchen Fällen, wenn bestimmte Abschnittsziele des Projekts erreicht werden, erfordern Schweißaufträge Zwischenkontrollen. Dann können die im Netzteil des Schweißgeräts automatisch gespeicherten Daten die Inspektion vereinfachen und ermöglichen somit eine schnelle Wiederaufnahme der Schweißarbeit.

Für ein Nuklearprojekt musste beispielsweise der Schweißprozess gemäß den Vorschriften alle vier Stunden überprüft werden. Denn erst wenn ein Prüfer bestätigte, dass die Schweißungen den Prüfkriterien und Vorschriften genügten, konnte der Schweißer seine Arbeit fortsetzen. Die Daten und Alarmeinstellungen des Netzteils können ebenso bei der Isolation und Fehlerbehebung von fragwürdigen Schweißstellen hilfreich sein.

Netzteil für Schweißgeräte

Netzteile für Schweißgeräte mit Hochgeschwindigkeits-Thermaldruckern ermöglichen das Ausdrucken von Schweißdetails zu Dokumentationszwecken. (Bild: Swagelok)

 

Orbital-Schweißsystem

Bei neueren Orbital-Schweißsystemen mit integrierten USB-Anschlüssen lassen sich Dokumentationen elektronisch herunterladen. Dadurch wird das Potential für menschliche Fehler während des Datentransfers nahezu eliminiert. (Bild: Swagelok)

In der Halbleiterindustrie dagegen wird bei Fertigungskontrollen nicht unbedingt auf jede einzelne Schweißung geachtet. Stattdessen prüfen Kontrolleure meist die Dokumentationsdaten, die den kontinuierlichen Betrieb des Netzteils des Orbitalschweißgeräts belegen. Eine richtige Datenerfassung ist hier besonders wichtig, weil die in der Halbleiterindustrie verwendeten Rohre eine endoskopische Prüfung des Innendurchmessers aufgrund der kleinen Durchmesser nicht möglich ist.

Vor den eigentlichen Projektschweißungen wird eine Schweißprobe („Coupon in“) durchgeführt, indem die Schweißer an einem Rohrmuster eine zerstörende Prüfung durchführen und diese mit den Vorgaben vergleichen. Die Prüfung ist Teil des durchsuchbaren elektronischen Schweißprotokolls und dient als Ausgangspunkt für nachfolgende Schweißungen.

Als Teil des Qualifikationsprozesses können die Schweißstellen außerdem Zug- oder Biegeprüfungen unterzogen werden. Erfüllt die Schweißprobe die Qualitätsstandards, dient der festgelegte Schweißplan und -prozess zum Schweißen derselben Werkstoffe. Nach einer festgelegten Zeit, einer bestimmten Anzahl von Schweißungen oder nach Änderung einer entscheidenden Variablen wird eine erneute Schweißprobe („Coupon out“) erforderlich. Der Abschnitt zwischen „Coupon in“ und „Coupon out“ stellt einen verifizierten Zeitabschnitt dar, in dem alle Schweißungen den Vorgaben entsprechen sollten.

Weitere Funktionen der Orbitalschweißgeräte sorgen für hochwertige Schweißverbindungen

Mit einer noch größeren Auswahl an automatisierten Funktionen an den Netzteilen von Orbitalschweißgeräten sind noch weniger manuelle Eingaben erforderlich und es kann zu weniger Fehlern aufgrund menschlichen Versagens kommen. Beispielsweise bieten neuere Netzteile eine automatisierte Steuerung für Spül- und Schutzgas. Die Spülgassteuerung trägt dazu bei, dass an der Schweißverbindung der richtige ID-Druck beibehalten wird, während die Schutzgassteuerung die Schweißnaht vor Verunreinigung am AD schützt. Mithilfe eines integrierten Mengendurchflussreglers justieren diese Systeme den Gasfluss automatisch auf Basis des Schweißprogramms, sodass beständige, hochwertige Schweißungen realisierbar sind.

Manche Netzteile bieten ausführliche Schweißverlaufdaten in Echtzeit, die bei der Beurteilung von Schweißungen helfen. Grafiken zeigen den Verlauf, die Leistungsstufen sowie Stopp/Start für die einzelnen Stufen einer Schweißung in Echtzeit an. Falls eine Schweißstelle vom ausgewählten Schweißplan abweicht, wird auf der Grafik darauf hingewiesen, wo es zu diesen Abweichungen kam, um die Schweißung nach deren Abschluss beurteilen zu können. Mit dieser Funktion können Schweißer effiziente Anpassungen zur Verbesserung der Schweißqualität vornehmen.

Durch Fertigungskontrollen achten sowohl Schweißer als auch Prüfer auf Genauigkeit, Qualität und Vollständigkeit, um das Risiko zu verringern, Systeme mit fehlerhaften Schweißungen in Betrieb zu nehmen. Mit dem Einsatz der automatisierten Datenerfassung über die Netzteile von Orbitalschweißgeräten kann der Schweißer hochwertigere Schweißnähte produzieren und gleichzeitig das Erfassen von Dokumentationsdaten verbessern. Auf diese Weise lassen sich einfacher leckdichte Endsysteme produzieren.

Informationen zu unseren Orbitalschweiß-Seminaren finden Sie hier.

Quelle: Blechnet, April 2012 http://www.blechnet.com/themen/trenntechnik-verbindungstechnik/articles/344379/