INS 137.000 CaliWeld and OptiWeld

Echtzeit-Diagnose und Kalibrierung der Parameter industrieller WIG-Schweissprozesse (CaliWeld) und F&E-basierte Optimierung des Schweissprozesses (OptiWeld)

Steckbrief

Beteiligte Departemente Technik und Informatik
Förderorganisation Innosuisse
Laufzeit (geplant) 01.07.2026 - 30.06.2028
Projektleitung Prof. Dr. Annette Kipka
Projektmitarbeitende Melike Hofer
Partner ZHAW (Leading House)
Wolfram Industrie GmbH

Ausgangslage

Das Projekt baut auf das vorgängige «Digital Wolfram»-Projekt auf. Im Rahmen von «Digital Wolfram» wurde erfolgreich ein Hard- und Software-basiertes Echtzeit-Überwachungssystem zur Optimierung von WIG-Schweissprozessen entwickelt.

Vorgehen

Im Mittelpunkt dieses Projekts steht die Entwicklung eines Tools zur Optimierung von WIG-Schweissprozessen aus zwei Komponenten: die mobile Kalibrierungsstation „CaliWeld“ für Vor-Ort-Einsatz und „OptiWeld“ als F&E-basiertes Tool. Durchführung einer Echtzeit-Diagnose des WIG-Schweissprozesses, welche über eine reine Überwachung der Schweissparameter hinausgeht. Die gewonnenen Informationen werden für die Realisierung der beiden Module OptiWeld und CaliWeld genutzt. Die physikalischen Eigenschaften des Lichtbogenplasmas sollen für die Kalibrierung und Prozessoptimierung genutzt werden. Lichtbogen- und Plasma-Emissionen werden mit physikalisch fundierten Modellen kombiniert, um die Qualitätssicherung und Prozessoptimierung beim industriellen WIG-Schweissen zu gewährleisten.

Ergebnisse

Die Emissionen des Lichtbogenplasmas werden erfasst, quantifiziert und in einen auf der Finite-Elemente-Methode (FEM) basierenden digitalen Zwilling integriert. Dieser ermöglicht präzise Vorhersagen bzw. Schweissnahtqualität. Die Informationen fliessen in Hardware-Software-Lösungen ein, die auch als Dienstleistungen für KMU angeboten werden: CaliWeld und OptiWeld. CaliWeld ist als tragbares Diagnosegerät für die systematische Überprüfung industrieller WIG-Schweissanlagen konzipiert. Das System orientiert sich an der Norm ISO 17662. Diese empfiehlt die umfassende Überprüfung von Schweissanlagen, inkl. der Analyse von Verunreinigungen im Schutzgas, Wärmeeinbringung, Lichtbogeninstabilität und des Elektrodenverschleisses. Es handelt sich um ein mobiles Gerät, das flexibel in der industriellen Fertigung eingesetzt werden kann und skalierbare Lösung für die Grossserienfertigung ermöglicht. OptiWeld ist eine modulare High-End-Plattform für F&E, die auf die Erstellung und Optimierung von Verfahrensanweisungen für das WIG-Schweissen ausgelegt ist.