弗劳恩霍夫研究所开发新工艺 可在钣金加工过程中快速检测材料

盖世汽车讯据外媒报道，弗劳恩霍夫加工机械与加工技术研究所的研究人员开发了一种创新工艺，将验证负载测试与人工智能软件解决方案相结合，对生产系统中的钣金材料进行初步测试。该软件可以预测材料在生产过程中甚至在第一个加工步骤之前的性能，并测量它们是否符合质量要求，从而显著降低故障风险和报废数量。

金属板材料已被广泛应用于汽车和电气工程等各个行业。这些材料通常以大型卷材或片材的形式交付，在形成最终产品之前，它们要经过多个加工步骤，如冲孔、弯曲、压缩或拉伸。为了确保材料符合所有规格，在生产过程中需要严格的质量控制。在这种情况下，该研究所推出了一种“材料测试仪”，可以预测整个生产过程中任何加工步骤的材料行为。材料测试的工作原理是首先切割一小部分金属板材料，并将其放置在测试机中。通过使用圆顶形或其他形状的压模（取决于应用），将金属向下推到预定深度，然后使用力传感器测量力-位移曲线，以记录将材料变形到特定点所需的力的量。该研究所的项目经理Matthias Riemer说：“分析软件利用这些测量结果得出有关压力下变形行为的结论，并评估金属是否适合预定的生产过程。”为了确保该软件能够做出可行的预测，大量新的金属板型材的单个试样首先在试验机中变形。在此过程中获得的力-位移曲线测量数据将用于训练机器学习算法，其结果可作为钣金型材的行为配置文件供参考。当测试来自不同批次的相同材料的金属板卷时，ML算法将这些测量结果与现有配置文件进行比较，并通过图表将结果可视化。这为生产人员提供了弹性和材料财产的详细说明。通过测试软件中的红绿灯，可以看出金属板材料是“正常的”、“稍微有用的”还是“报废的”。如果分析表明交付的材料不符合约定的规格，公司可以对产品进行额外的测试，并决定是否将其退还给供应商或修改生产流程。研究所的专家已经为该项目编写了软件，可以与工厂测试站使用的标准控制计算机结合使用。整个测试过程只需15秒。在长期储存后进行材料测试该材料测试仪使用了与前一种不同的测试概念，即在负载测试后目视检查板是否有裂纹或缺陷。Riemer说：“我们不是在检查材料，而是使用ML算法来分析测量结果。相比之下，这种类型的测试更可靠、更复杂。”即使材料在温度波动中储存了很长时间，这种测试仍然有效。这种情况可能会导致某些材料（如铝合金）的老化。Matthias Riemer认为，在第一个加工步骤之前进行材料测试尤为重要。一些制造商放弃了仅根据与供应商商定的规格进行初步测试，这可能会带来风险。材料测试仪可以作为初始测试站的独立解决方案或作为生产线初期使用的实时解决方案放置在仓库中。该系统与现有的测试机器兼容，不需要购买其他新的测试设施。

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