Zentrale Anforderungen zur Qualifizierung von Laser-Schweißverfahren
1. Einleitung
Die DIN EN ISO 15614-11 regelt die Verfahrensprüfung für Elektronen- und Laserstrahlschweißen. Sie ist die maßgebliche Norm, wenn Laserhandschweißen in der industriellen Fertigung eingesetzt werden soll.
Für Unternehmen ist diese Norm entscheidend, um Laserhandschweißen als qualifiziertes und abnahmefähiges Schweißverfahren einzuführen.
2. Bedeutung der ISO 15614-11
Schweißnähte können nicht vollständig durch Prüfung qualitätsgesichert werden. Deshalb fordert die Norm den Nachweis der Prozessfähigkeit durch eine Verfahrensprüfung (WPQR).
Die ISO 15614-11 stellt sicher, dass:
- Schweißparameter geeignet sind
- ausreichender Einbrand erreicht wird
- mechanische Eigenschaften erfüllt werden
- reproduzierbare Qualität möglich ist
3. Wann ist eine Verfahrensprüfung erforderlich?
Eine Verfahrensprüfung nach ISO 15614-11 ist erforderlich, wenn:
- Laserhandschweißen neu eingeführt wird
- sicherheits- oder funktionsrelevante Bauteile geschweißt werden
- Serienfertigung geplant ist
- Kunden oder Normen dies fordern
Ohne qualifiziertes Verfahren ist eine belastbare Abnahme nicht möglich.
4. Inhalt der Verfahrensprüfung (WPQR)
Die Verfahrensprüfung umfasst:
- Festlegung der Laserparameter
- Definition der Nahtform und Geometrie
- Auswahl der Werkstoffe
- Festlegung von Dickenbereichen
- Schweißversuche unter Produktionsbedingungen
- Zerstörende und ggf. zerstörungsfreie Prüfungen
Die Ergebnisse werden in einem Verfahrensprüfbericht (WPQR) dokumentiert.
5. Zusammenhang mit der WPS
Aus der qualifizierten Verfahrensprüfung wird eine oder mehrere Schweißanweisungen (WPS) abgeleitet.
Die WPS beschreibt verbindlich:
- Parameterbereiche
- Nahtvorbereitung
- Schweißfolge
- Zusatzwerkstoffe
- Prüfanforderungen
Die WPS ist die Grundlage für die Fertigung.
6. Besonderheiten beim Laserhandschweißen
Beim Laserhandschweißen sind besonders zu beachten:
- enger Parameterbereich
- Einfluss von Spaltmaß und Kantenqualität
- Fokuslage und Strahlführung
- Drahtzufuhr (falls verwendet)
- hohe Prozesssensitivität
Diese Punkte müssen in der Verfahrensprüfung abgebildet werden.
7. Gültigkeitsbereiche der Verfahrensprüfung
Die ISO 15614-11 definiert Gültigkeitsbereiche u. a. für:
- Werkstoffgruppen
- Materialdicken
- Nahtformen
- Schweißpositionen
Abweichungen außerhalb dieser Bereiche erfordern eine neue oder ergänzende Verfahrensprüfung.
8. Zusammenhang mit ISO 3834
Die Verfahrensprüfung nach ISO 15614-11 ist ein zentrales Element des Qualitätsmanagements nach ISO 3834.
Ohne qualifizierte Verfahren ist eine ISO-3834-konforme Schweißfertigung nicht möglich.
9. Typische Fehler in der Praxis
- Schweißen ohne qualifizierte WPQR
- Zu enge oder nicht dokumentierte Parameter
- Fehlende Übertragung in die WPS
- Unklare Gültigkeitsbereiche
- Unzureichende Prüfungen
Diese Fehler führen häufig zu Abnahme- und Haftungsproblemen.
10. Nutzen der normkonformen Verfahrensprüfung
Eine korrekt durchgeführte Verfahrensprüfung bietet:
- stabile Prozesse
- reproduzierbare Schweißqualität
- Abnahmesicherheit
- reduzierte Nacharbeit
- rechtliche Absicherung
11. Kurzleitfaden zur Einführung
- Bauteil- und Werkstoffanalyse
- Definition der Schweißaufgabe
- Durchführung der Verfahrensprüfung
- Erstellung der WPQR
- Ableitung der WPS
- Integration in das ISO-3834-System
12. Zusammenfassung
Die DIN EN ISO 15614-11 ist die zentrale Norm zur Qualifizierung von Laserhandschweißverfahren. Sie stellt sicher, dass Laserhandschweißen technisch beherrscht, normkonform dokumentiert und abnahmefähig eingesetzt werden kann.