Nahtüberwachung beim automatischen Schweißen – Qualität sichern, Prozesse optimieren

Die automatisierte Schweißtechnik ist aus der modernen Fertigung nicht mehr wegzudenken. Damit Schweißverbindungen dauerhaft sicher und funktionsfähig bleiben, ist die Überwachung der Schweißnaht ein entscheidender Faktor. Eine präzise Nahtüberwachung stellt im automatisierten Schweißprozess sicher, dass die erzeugten Nähte höchsten Qualitätsansprüchen entsprechen – sowohl optisch als auch strukturell. Erfahren Sie nachfolgend, wie die Nahtüberwachung funktioniert, welche Technologien zum Einsatz kommen und welchen Beitrag sie zur Steigerung von Produktivität und Prozesssicherheit leistet.

Automatische Qualitätskontrolle: Wie funktioniert die Nahtüberwachung?

Zur Überwachung der Schweißnahtqualität kommen bei modernen Schweißrobotern eine Vielzahl an Sensorsystemen und In-Line-Prüftechniken zum Einsatz. Mithilfe von Kameras, Lasern, Ultraschallsensoren oder Thermografie wird die Naht direkt während oder unmittelbar nach dem Schweißen analysiert. Ergänzt durch intelligente Softwarelösungen lassen sich Fehler automatisch erkennen und klassifizieren – ganz ohne manuelles Eingreifen. So wird eine durchgängige Prozessüberwachung realisiert, die präzise, reproduzierbare Ergebnisse liefert.

Technologien für die Nahtüberwachung

Diverse Technologien sorgen dafür, dass selbst kleinste Abweichungen zuverlässig erkannt werden. Im Einzelnen kommen folgende Systeme zum Einsatz:

• Optische Sensoren: Erfassung von Nahtverlauf, Form und Geometrie
• Laser-Triangulation: Höhen- und Spaltmessung mittels Laser
• Ultraschallprüfung: Erkennung innerer Materialfehler wie Poren oder Risse
• Thermografie: Temperaturverteilung während des Schweißvorgangs im Blick
• KI-unterstützte Software: Echtzeit-Auswertung der Nahtdaten mit automatischer Fehlerzuordnung

Ergänzt wird dies durch übergeordnete Prozessleitsysteme (SCADA, MES), die eine umfassende Datenanalyse und Dokumentation ermöglichen.

Fehlerquellen und ihre Vermeidung

Typische Fehler bei der Nahtüberwachung entstehen durch unzureichende Sensorjustierung, fehlerhafte Datenauswertung oder Softwareprobleme. Um diese zu verhindern, sind unter anderem folgende Maßnahmen zu empfehlen:

• Regelmäßige Kalibrierung der Sensorik
• Verwendung validierter Auswertealgorithmen
• Einsatz redundanter Prüfmethoden
• Integration von KI-Systemen zur adaptiven Prozesskontrolle

Einsatzbereiche und Anwendungsfälle

Die Nahtüberwachung ist vor allem dort unverzichtbar, wo höchste Sicherheits- und Qualitätsstandards gelten – etwa im Automobilbau, der Luft- und Raumfahrt, im Behälter- oder Rohrleitungsbau. Ebenso erforderlich ist sie bei schweißtechnisch anspruchsvollen Werkstoffen, komplexen Bauteilgeometrien oder bei Serienfertigung mit hohen Stückzahlen, bei denen eine manuelle Sichtprüfung nicht wirtschaftlich ist.

Warum ist Nahtüberwachung so wichtig?

Die Überwachung der Schweißnahtqualität gewährleistet nicht nur Sicherheit, sondern minimiert zugleich Ausschuss und Nacharbeit, reduziert Prüfzeiten und dokumentiert den Prozess zuverlässig für Kunden und Behörden. Weiterhin ermöglicht die automatische Prüfung eine frühe Fehlererkennung, sodass Korrekturmaßnahmen noch im Prozess eingeleitet werden können.

Zertifizierungen und Normen

Für die Nahtüberwachung gelten unter anderem folgende Normen und Standards:

• DIN EN ISO 5817: Bewertung von Schweißnahtunregelmäßigkeiten
• DIN EN ISO 17635: Zerstörungsfreie Prüfung geschweißter Verbindungen
• DIN EN ISO 4063: Nomenklatur der Schweißprozesse
• DIN EN ISO 9001: Qualitätsmanagement für prozessorientierte Fertigung

Je nach Branche können weitere Richtlinien wie DVS-Vorschriften, ADR-Bestimmungen oder auch Luftfahrtnormen (z. B. NADCAP) zur Anwendung kommen.

Mehr Effizienz durch intelligente Überwachung

Durch automatisierte Nahtüberwachung werden Produktionsunterbrechungen reduziert, Nacharbeit verringert und Prüfzyklen beschleunigt. Fehlerhafte Bauteile lassen sich bereits im Prozess identifizieren und sortenrein klassifizieren. Dies ermöglicht kürzere Durchlaufzeiten, niedrigere Fertigungskosten und zuverlässig hohe Produktqualität.

Rolle der Software in der Nahtüberwachung

Moderne Softwarelösungen übernehmen zentrale Aufgaben der Prozesskontrolle:

• Erfassung und Visualisierung von Schweißparametern
• Automatische Klassifikation von Fehlern mittels künstlicher Intelligenz
• Vergleich von Ist- und Sollwerten in Echtzeit
• Datenmanagement für Audit-Sicherheit und Rückverfolgbarkeit

Machine-Learning-Anwendungen erkennen zudem Muster und Anomalien, die auf künftige Fehlentwicklungen hinweisen – wodurch proaktive Steuerungsmaßnahmen möglich werden.

Welche Schweißfehler werden erkannt?

Die automatische Nahtüberwachung identifiziert eine Vielzahl potenzieller Fehlerquellen:

• Geometrische Fehler: Nahtversatz, Einbrandkerben, falsche Nahtform
• Innere Fehler: Poren, Lunker, Bindefehler, Einschlüsse
• Oberflächenfehler: Spritzer, Risse, Nahtunterbrechungen
• Prozessfehler: Zu geringe Durchschweißung, falsche Parameterwahl

Die Klassifizierung folgt in der Regel der ISO 5817 oder individuellen Vorgaben des Kunden und dient der Zuordnung in zulässige und kritische Fehlerkategorien.

Vorteile gegenüber manueller Überwachung

Automatische Nahtüberwachungssysteme bringen gegenüber manueller Sichtprüfung eine Vielzahl an Vorteilen:

• Objektivität: Reproduzierbare, messbare Ergebnisse unabhängig vom Bediener
• Tempo: Deutlich reduzierte Prüfzeiten und keine Unterbrechungen der Produktion
• Präzision: Früherkennung selbst mikroskopisch kleiner Fehler
• Transparenz: Umfassende Dokumentation der Schweißparameter und Messergebnisse
• Prozessstabilität: Echtzeit-Kontrolle anstelle nachgelagerter Endkontrolle

Fazit: Nahtüberwachung als Erfolgsfaktor automatisierter Fertigung

Die automatisierte Nahtüberwachung ist ein zentraler Bestandteil moderner Schweißtechnik. Sie erhöht die Prozesssicherheit, senkt Kosten und erfüllt höchste Qualitätsanforderungen in unterschiedlichsten Branchen. Durch kontinuierliche Überwachung, moderne Sensorik und intelligente Softwarelösungen lassen sich Schweißprozesse präzise steuern und nachhaltig optimieren.

Individuelle Lösungen und Ansprechpartner

Für die Implementierung maßgeschneiderter Nahtüberwachungssysteme empfehlen wir die Zusammenarbeit mit erfahrenen Integratoren und Technologiepartnern. Zudem bieten Institutionen wie der DVS oder das DIN praxisnahe Schulungen und Leitfäden zu relevanten Normen und Prüftechniken. Wir unterstützen Sie gerne bei der Auswahl passender Lösungen für Ihr automatisiertes Schweißsystem.