Metod identifierar osynliga skarvar inför lasersvetsning

Svetsning som blir snabbare, billigare och med högre kvalitet – det blev full pott när forskarna i projektet VarGa hittade metoden att identifiera osynliga skarvar inför lasersvetsning.

För att förstå den problematik som forskarna i projektet VarGa tog sig an tänker vi oss scenariot att två plåtar ska svetsas samman, till exempel till flygplansindustrin: Kanterna på plåtarna kan vara så väl bearbetade att skarven – den så kallade stumfogen – blir helt osynlig både för ögat och en robotiserad lasersvets. Det innebär att om det skett en liten förskjutning på plåtarna, så kan lasersvetsens inprogrammerade bana missa fogen. Även om det bara handlar om tiondelar av en millimeter kan laserstrålen i praktiken gå helt eller delvis utanför den skarv som ska fogas samman. Resultatet är att den svetsade plåten förvisso sitter ihop, men är försvagad. För att spåra dessa defekta plåtar krävs tids- och resurskrävande kvalitetskontroller.

Kjell- Arne Persson vid metallforskningsinstitutet Swerim var projektledare för en grupp forskare som fann lösningen på problematiken, i projektet med akronymen VarGa (Adaptive control of Varying join gap in LBW). Genom en kamera monterad på svetsoptiken kan den ”osynliga” stumfogen identifieras och lasersvetsen jobba med exakthet.

– Genom bildbehandling har kameran, som går genom samma optik som laserstrålen, lärt sig ta bort ointressant information som till exempel repor i plåten. Istället styrs laserstrålen till den verkliga fogen med exakthet, berättar Kjell-Arne Persson vid Swerim, som i projektet VarGa samarbetat med forskare vid Luleå Tekniska universitet och Högskolan Väst.

Projektet uppnådde sitt mål, med ett system som effektivt identifierar själva fogen i plåtar med en så kallad ”stumfog med nollspalt”. Lasersystembyggarna Permanova Lasersystems har tagit över de algoritmer och bildbehandlingssystem som forskarna kom fram till, för att vidareutveckla det affärsmässiga konceptet.

Vinnova finansierade projektet VarGa med 5 miljoner  kronor. Forskningsinstitut, högskola och universitet har även samverkat med lasersystembyggare Permanova Lasersystems, branschorganisationen Svetskommissionen samt företagen GKN Aerospace; Siemens Turbo Machinery, Brogren Industries, Wugang Tailored Blanks och Northcone.

Vill du veta mer om VarGa? Kontakta Kjell-Arne Persson, kjell-arne.persson@swerim.se