Zusammenfassung
Die additive Fertigung mittels DED-Arc-Verfahren ist durch die hohen Fertigungszeiten ein kostenintensiver Prozess. Die klassischen Qualitätsprüfverfahren, die der Fertigung nachgelagert sind, geben erst nach Fertigstellung des Werkstückes Aufschluss über die erreichte Qualität. Nacharbeiten sind häufig ausgeschlossen, sodass bei unzureichender Qualität das Bauteil dem Ausschuss zugeführt wird. Die Anwendung von in situ Qualitätskontrollen ermöglicht es, Unregelmäßigkeiten frühzeitig bereits während des eigentlichen Aufbauprozess zu erkennen und eine direkte Nacharbeit kann stattfinden. Die akustischen Emissionen werden bereits erfolgreich von erfahrenen Schweißern als Qualitätsmerkmal für den Prozess eingesetzt. In diesem Beitrag soll mit Hilfe der akustischen Signale, die während des Schweißens entstehen, die Prozessqualität vorhergesagt werden. Dabei liegt der Fokus auf der Erkennung des Schutzgasflusses und eventuell vorhandener Oberflächenverunreinigung durch Öl. Dies kann maßgeblich zur Bildung von Poren innerhalb der entstehenden Schweißraupen beitragen. Zur Erkennung dieser Parameter wird die Verwendung eines Convolutional Neural Networks (CNN) zur Auswertung des emittierten Luftschalls diskutiert. Als wesentliches Merkmal zur Klassifizierung werden die, in der Sprecher- und Spracherkennung verbreiteten, Mel-Cepstralkoeffizienten (MFCC) herangezogen. Des Weiteren wird der Einfluss der Netzwerkparameter des CNN auf die Klassifizierungsgüte des resultierenden Netzwerkes dargestellt. Es zeigt sich, dass die ausschließliche Verwendung der MFCC dem CNN ermöglicht Prozessabweichungen zu detektieren. Aufgrund der hohen Informationsdichte der MFCC gegenüber dem STFT-Spektrum bieten erstere die Möglichkeit die Größe des verwendeten CNN erheblich zu reduzieren.