aiMOOC

Igm RSX und RTE – Nahtqualität und Verzug getrennt prüfen

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Lehrmodell und Quellenbezug: Dieser Kurs ist auf unterschiedliche Ausbildungsbetriebe übertragbar. Der Metall-Muster-Betrieb bezeichnet ein fiktives redaktionelles Lehrmodell. Der Quellenbetrieb und seine Referenzanlagen sind dagegen die realen Anwendungsfälle der jeweils verlinkten Originalberichte. Quellenangaben beschreiben weder eine tatsächliche Ausstattung des Musterbetriebs noch eine Herstellerfreigabe.

Einleitung

Zielgruppe: Auszubildende aller Geschlechter im Ausbildungsberuf Konstruktionsmechaniker im dritten oder vierten Ausbildungsjahr.

Dieser aiMOOC zeigt dir, wie du bei einer geschweißten Baugruppe Nahtqualität und Verzug als zwei getrennte, aber miteinander verknüpfte Prüfaufgaben behandelst. Du vergleichst Sichtbefund, Geometrieprüfung und weiterführende Werkstoffprüfung, formulierst die jeweiligen Aussagegrenzen und erstellst ein nachvollziehbares Prüfprotokoll für eine vollständig synthetische Lehrbaugruppe.

Der Maschinenbezug ist eng begrenzt: Die veröffentlichte Projektbeschreibung von igm vom 31.07.2024 nennt für den Quellenbetrieb am Referenzstandort in Österreich einen Anlagenverbund mit zwei RSX-Schweißstationen, jeweils mit einem RTE 478-S, sowie einen RTE H650 für die Handhabung. Es handelt sich damit um einen verketteten Anlagenverbund mit zwei Stationen, nicht um drei unabhängige Prüffälle. Die Quelle beschreibt außerdem Voroperation, Heften, Fertigschweißen, automatischen Vorrichtungswechsel und Materialfluss. Sie enthält jedoch keine Freigabe von Schweißparametern, Programmierung, Bedienhandlungen oder Prüfgrenzen.

Sicherheits- und Geltungshinweis: Dieser Kurs ist ergänzendes Lernen. Er ist kein offizieller Hersteller- oder igm-Lehrgang und ersetzt weder Betriebsanweisungen noch Gefährdungsbeurteilungen, Zeichnungen, Schweißanweisungen, Prüfpläne oder Freigaben. Reale Maschinenarbeit darf ausschließlich nach betrieblicher Unterweisung und unter qualifizierter Anleitung erfolgen. Zerstörungsfreie Prüfungen, insbesondere Ultraschall- und Durchstrahlungsprüfungen, gehören in die Hände entsprechend qualifizierter Personen. Alle Messwerte, Bauteilkennzeichnungen und Annahmegrenzen in den Übungen sind ausdrücklich bezeichnete synthetische Lehrdaten.

Medienhinweis: Das eingebettete igm-Imagevideo dient nur zur allgemeinen Einordnung automatisierter Schweißsysteme. Quelle und Rechte: igm Robotersysteme AG beziehungsweise der veröffentlichende YouTube-Kanal; keine Aussage, dass das Video die konkrete Anlage des Quellenbetriebs zeigt.

Prüfauftrag, Prüfmerkmale und Aussagegrenzen

Nahtqualität und Verzug sind verschiedene Merkmalsgruppen

Eine Schweißverbindung kann äußerlich gleichmäßig aussehen und trotzdem unzulässige innere Anzeigen besitzen. Umgekehrt kann eine Naht die geforderten Qualitätsmerkmale erfüllen, während die gesamte Baugruppe geometrisch außerhalb der zulässigen Maße liegt. Deshalb trennst du mindestens vier Betrachtungsebenen:

Betrachtungsebene	Typische Frage	Geeigneter Nachweis	Aussagegrenze
Nahtoberfläche	Sind Risse, Porenöffnungen, Einbrandkerben, Überlappungen oder auffällige Übergänge erkennbar?	Sichtprüfung und gegebenenfalls Oberflächenverfahren	Keine sichere Aussage über alle inneren Unregelmäßigkeiten
Nahtgeometrie	Stimmen Lage, Länge, Breite, Überhöhung oder Kehlnahtmaß mit den Vorgaben überein?	Lehre, Messmittel, Profilaufnahme oder dokumentierte Bildauswertung	Ein geometrischer Messwert beweist nicht automatisch die innere Güte
Bauteilgeometrie	Liegen Bezugsebenen, Abstände, Winkel, Ebenheit und Diagonalen innerhalb der Toleranz?	Maßprüfung im festgelegten Bezugssystem	Verzug ist eine Formabweichung der Baugruppe und nicht gleichbedeutend mit einem Nahtfehler
Werkstoffinneres	Gibt es relevante Anzeigen unter der Oberfläche?	Zum Prüfziel passende zerstörungsfreie oder zerstörende Prüfung	Das Verfahren erkennt nur die dafür geeigneten Fehlerarten und benötigt qualifizierte Durchführung

Lehrschema der Prüfkette: eindeutige Bauteil-ID → gültige Prüfvorgabe → festgelegter Prüfumfang → geeignete Prüfbedingungen → Befund oder Messwert → Bewertung gegen ein benanntes Kriterium → dokumentierte Entscheidung → gegebenenfalls Sperrung, Nachprüfung oder Freigabe.

Prüfgrundlage vor der Messung klären

Bevor du misst, brauchst du eine belastbare Prüfgrundlage. Dazu gehören je nach Betrieb Zeichnung, Schweißnahtkennzeichnung, Fertigungs- und Prüfplan, gültige Arbeitsanweisung, anzuwendende Normenausgabe, Prüfklasse, Bewertungsgruppe, Messmittelvorgabe und Zuständigkeit. Fehlt eine dieser Grundlagen, darfst du einen beobachteten Sachverhalt als Befund dokumentieren, aber nicht eigenmächtig als zulässig oder unzulässig bewerten.

Unterscheide dabei drei Aussagen:

Befund: Was wurde tatsächlich gesehen oder gemessen?
Bewertung: Welches festgelegte Kriterium wurde angewendet?
Entscheidung: Welche betriebliche Folge ergibt sich daraus?

Ein typischer Fehler ist die Formulierung „Naht schlecht“, obwohl nur eine auffällige Oberfläche beobachtet wurde. Besser ist: „Naht N7, Bereich 420 bis 455 mm ab Startmarke, lineare dunkle Anzeige am Nahtübergang; Bewertung ausgesetzt, bis das festgelegte Oberflächenprüfverfahren durchgeführt wurde.“

Prüfplan für einen verketteten Anlagenverbund

Für den beschriebenen Anlagenverbund muss die Rückverfolgbarkeit auch bei zwei identen Schweißstationen erhalten bleiben. Ein Prüfprotokoll sollte deshalb nicht nur die Baugruppe, sondern auch Fertigungsauftrag, Vorrichtung, Station, Zeitpunkt, Naht-ID und Prüfzustand eindeutig erfassen. Die beiden Stationen sind keine getrennten Produktfälle; sie sind zwei mögliche Fertigungsorte innerhalb derselben verketteten Prozesskette.

Pflichtfeld	Beispiel als synthetisches Lehrdatum	Zweck
Baugruppen-ID	LB-SYN-042	Eindeutige Zuordnung
Fertigungsweg	Voroperation V1, Fertigschweißen Station S2	Prozessschritt nachvollziehen
Prüfzustand	Gereinigt, auf 20 °C bis 25 °C abgekühlt	Vergleichbare Prüfbedingungen
Bezugsflächen	A als Auflage, B als Längsbezug, C als Querbezug	Messwerte räumlich eindeutig machen
Nahtkarte	N1 bis N8	Befunde örtlich zuordnen
Prüfergebnis	Sichtbefund getrennt von Geometriebefund	Unzulässige Vermischung vermeiden

Sichtbefund und Nahtgeometrie systematisch prüfen

Bedingungen für eine belastbare Sichtprüfung

Die Sichtprüfung beginnt nicht erst nach dem Schweißen. Vor dem Schweißen können Fugenform, Heftstellen, Sauberkeit, Zugänglichkeit und Bauteilzuordnung geprüft werden. Während der Fertigung können Prozessabweichungen nur im Rahmen der betrieblichen Zuständigkeit dokumentiert werden. Nach dem Schweißen müssen Oberfläche, Nahtübergänge, Nahtanfang und Nahtende, Spritzer, Zündstellen und zugängliche Rückseiten betrachtet werden.

Für eine nachvollziehbare Prüfung brauchst du ausreichende Beleuchtung, geeigneten Betrachtungswinkel, gereinigte Oberfläche, festgelegten Prüfumfang, kalibrierte oder überwachte Messmittel und eine Nahtkarte. Fotografien unterstützen die Dokumentation, ersetzen aber nicht automatisch die vorgeschriebene Prüfung. Maßstab, Perspektive und Licht müssen so gewählt werden, dass das Bild nicht irreführt.

Beispiel einer kameragestützten Schweißbeobachtung. Quelle: Wikimedia Commons, WeldingWIP, CC BY 4.0.

Videoquelle: CWB Group, „Welding Inspection“. Das Video erläutert die Rolle qualifizierter Schweißaufsicht und Prüfplanung. Rechte verbleiben beim veröffentlichenden Rechteinhaber; die Einbettung erfolgt über YouTube.

Befunde präzise benennen

Ein Befund enthält mindestens Ort, Ausdehnung, Erscheinungsform und Prüfbedingungen. Vermeide vorschnelle Ursachenbehauptungen. Eine Porenöffnung an der Oberfläche ist sichtbar; die Gesamtzahl innerer Poren ist daraus nicht ableitbar. Eine lineare Anzeige kann Anlass für eine weiterführende Prüfung sein; sie ist noch keine vollständige Werkstoffdiagnose.

Beobachtung	Saubere Protokollformulierung	Nicht zulässige Verkürzung
Unregelmäßiger Nahtübergang	Naht N3, Abschnitt 180 bis 240 mm, wechselnder Übergangswinkel, Profilaufnahme beigefügt	Roboter falsch programmiert
Oberflächenöffnung	Naht N5, punktförmige Öffnung mit ungefähr 1 mm sichtbarem Durchmesser	Innere Porosität bewiesen
Lineare Anzeige	Naht N7, lineare Anzeige am Übergang, Länge etwa 28 mm, Oberflächenprüfung empfohlen	Sicherer Riss ohne weitere Prüfung
Starke Spritzerbildung	Spritzer im Bereich 60 mm beidseits der Naht, Funktionsflächen separat prüfen	Naht unbrauchbar

Nahtmaß und Baugruppenmaß nicht verwechseln

Die Nahtbreite oder ein Kehlnahtmaß beschreibt die lokale Geometrie der Verbindung. Die Ebenheit, Parallelität oder Diagonalendifferenz beschreibt dagegen die Baugruppe. Beide können sich gegenseitig beeinflussen, müssen aber getrennt gemessen und bewertet werden.

Rechenweg für eine Messreihe:

Mittelwert = Summe aller Messwerte geteilt durch Anzahl der Messwerte.
Spannweite = größter Messwert minus kleinster Messwert.
Abweichung = Istwert minus Sollwert.
Betrag der Abweichung = Abstand des Istwerts vom Sollwert ohne Vorzeichen.

Beispiel mit rein synthetischen Lehrwerten für eine Nahtbreite: 10,2 mm; 10,8 mm; 9,9 mm; 10,5 mm. Der Mittelwert beträgt 10,35 mm. Die Spannweite beträgt 10,8 mm minus 9,9 mm = 0,9 mm. Erst die festgelegte Zeichnungs- oder Prüfvorgabe entscheidet, ob diese Werte zulässig sind.

Bauteilgeometrie und Schweißverzug getrennt bewerten

Verzug als geometrische Folge örtlicher Wärmeeinwirkung

Beim Schweißen werden kleine Bereiche stark erwärmt, während angrenzendes Material kühler bleibt. Beim Abkühlen entstehen Schrumpfungen und Eigenspannungen. Dadurch können Längenänderung, Winkelverzug, Durchbiegung, Verdrehung oder Beulen auftreten. Ein sichtbarer Verzug sagt jedoch noch nichts darüber aus, ob eine bestimmte Naht innere Unregelmäßigkeiten besitzt.

Typische Einflussgrößen sind Bauteilgeometrie, Fügespalt, Heftung, Wärmeeinbringung, Schweißfolge, Zwang, Vorrichtung und Abkühlbedingungen. In diesem Kurs leitest du daraus keine Maschinenparameter ab. Du lernst nur, geometrische Folgen zu erkennen, zu messen und sauber von Nahtbefunden zu trennen.

Eigenes Lehrdiagramm:

Prozessbeobachtung	Mögliche geometrische Folge	Erforderlicher Nachweis
Unsymmetrische Wärmeeinwirkung	Winkeländerung	Winkel- oder Höhenmessung im Bezugssystem
Unterschiedliche Längsschrumpfung	Biegung oder Sichelform	Messlinie, Schnur, Laser oder Koordinatenmessung
Lokale Einspannung und anschließendes Lösen	Rückfederung oder Verdrehung	Messung im definierten Spann- und Entspannzustand
Unterschiedliche Abkühlbedingungen	Streuung zwischen vergleichbaren Baugruppen	Serienmessung und statistische Auswertung

Bezugssystem und Messstrategie

Eine Geometriemessung ohne festgelegte Bezugsflächen ist schwer vergleichbar. Lege zuerst fest, wie die Baugruppe aufliegt und welche Flächen oder Bohrungen die Richtungen bestimmen. Dokumentiere auch, ob das Bauteil gespannt oder frei liegt, denn Spannkräfte können Verzug verdecken.

Lehrschema für die Messung: Bezugsebene A herstellen → Längsbezug B ausrichten → Querbezug C festlegen → Messpunkte markieren → Messmittel prüfen → Temperatur und Zustand dokumentieren → Werte erfassen → Ausreißer prüfen → Toleranzentscheidung getrennt protokollieren.

Messmerkmal	Synthetischer Sollwert	Synthetischer Istwert	Rechnung	Ergebnis
Gesamtbreite P1	1200,0 mm ± 2,0 mm	1201,5 mm	1201,5 minus 1200,0 = plus 1,5 mm	Innerhalb der Lehrgrenze
Gesamtbreite P2	1200,0 mm ± 2,0 mm	1202,6 mm	1202,6 minus 1200,0 = plus 2,6 mm	Außerhalb der Lehrgrenze
Diagonale D1	Vergleich mit D2	2050,5 mm	Differenz wird unten berechnet	Noch keine Einzelbewertung
Diagonale D2	Differenz höchstens 3,0 mm	2046,8 mm	2050,5 minus 2046,8 = 3,7 mm	Außerhalb der Lehrgrenze
Ebenheit	höchstens 1,0 mm je 500 mm	1,4 mm je 500 mm	1,4 minus 1,0 = 0,4 mm Überschreitung	Außerhalb der Lehrgrenze

Diese Werte sind keine Hersteller- oder igm-Vorgaben. Sie dienen ausschließlich dazu, den Rechenweg und die Trennung von Befund und Bewertung zu üben.

Messunsicherheit und Wiederholbarkeit

Jeder Messwert besitzt eine Unsicherheit. Ein 1202,0-mm-Wert kann nahe an einer Grenze liegen; deshalb müssen Messmittelauflösung, Kalibrierstatus, Antastkraft, Temperatur, Bauteilauflage und Wiederholbarkeit berücksichtigt werden. Wiederhole kritische Messungen nach der Arbeitsanweisung und dokumentiere, wer mit welchem Messmittel an welcher Stelle gemessen hat.

Ein nützlicher Plausibilitätscheck ist die Wiederholmessung: Liegen drei Messungen desselben Punktes bei 1202,4 mm, 1202,5 mm und 1202,4 mm, ist die Streuung klein. Liegen sie bei 1201,2 mm, 1202,6 mm und 1204,1 mm, musst du zuerst Messaufbau, Auflage und Messpunktdefinition prüfen, bevor du einen Fertigungsfehler behauptest.

Weiterführende Werkstoffprüfung passend auswählen

Verfahren nach Prüfziel auswählen

Die Auswahl einer weiterführenden Prüfung folgt dem Prüfziel, dem Werkstoff, der Nahtgeometrie, der Zugänglichkeit und der gültigen Prüfvorgabe. Kein Verfahren erkennt alles.

Verfahren	Typische Stärke	Wichtige Grenze	Sicherheits- und Qualifikationshinweis
Sichtprüfung	Oberflächenzustand, zugängliche Geometrie, offensichtliche Unregelmäßigkeiten	Keine umfassende Aussage über das Innere	Geeignete Beleuchtung, Prüfbedingungen und Fachkunde erforderlich
Eindringprüfung	Oberflächenoffene Unregelmäßigkeiten an geeigneten dichten Werkstoffen	Nur zur Oberfläche offene Anzeigen; Reinigung und Betrachtungsbedingungen entscheidend	Chemikalien- und Entsorgungsvorgaben beachten
Magnetpulverprüfung	Oberflächennahe Anzeigen an ferromagnetischen Werkstoffen	Nicht für nicht ferromagnetische Werkstoffe; Magnetisierungsrichtung beeinflusst Nachweis	Qualifizierte Durchführung und Entmagnetisierung nach Vorgabe
Ultraschallprüfung	Viele innere und flächige Anzeigen bei geeigneter Geometrie	Ergebnis hängt von Schallweg, Orientierung, Kopplung und Referenzierung ab	Qualifiziertes Prüfpersonal und kalibrierte Ausrüstung
Durchstrahlungsprüfung	Bildhafte Darstellung von Dichte- und Dickenunterschieden	Projektionsverfahren; bestimmte flächige Anzeigen sind orientierungsabhängig	Strahlenschutz und behördliche Vorgaben zwingend

Videoquelle: CWB Group, „Introduction to Ultrasonic Testing“. Das Video zeigt Grundlagen von Aufbau, Kalibrierung und Anzeigenbewertung. Es ersetzt keine Personalqualifizierung oder betriebliche Prüfanweisung.

Videoquelle: CWB Group, „Introduction to Radiography with both X and Gamma Radiation“. Strahlenschutzmaßnahmen dürfen niemals aus einem Lernvideo abgeleitet werden; es gelten ausschließlich gesetzliche und betriebliche Vorgaben.

Anzeige, Befund und Fehler unterscheiden

Ein Prüfgerät liefert zunächst eine Anzeige. Aus der Anzeige wird durch fachgerechte Auswertung ein Befund. Erst der Vergleich mit einem gültigen Zulässigkeitskriterium führt zu einer Bewertung. Der Begriff Fehler sollte erst verwendet werden, wenn eine Anforderung tatsächlich nicht erfüllt ist.

Beispiel: Ein Ultraschallecho bei einem bestimmten Schallweg ist zunächst eine Anzeige. Nach Prüfung von Kopplung, Geometrieecho, Prüfkopfposition und Referenz kann daraus ein relevanter Befund werden. Ob dieser Befund unzulässig ist, entscheidet die vorgeschriebene Bewertungsregel, nicht die bloße Höhe eines Signals.

Prüfverfahren kombinieren, ohne Aussagen zu vermischen

Eine saubere Prüfkette kann so aufgebaut sein: Sichtprüfung aller zugänglichen Nähte, Geometriemessung der Baugruppe, gezielte Oberflächenprüfung an auffälligen Bereichen und weiterführende Volumenprüfung nur dort, wo Prüfplan, Werkstoff und Nahtgeometrie dies verlangen. Die Ergebnisse bleiben in getrennten Protokollfeldern.

Prüfergebnis	Zulässige Aussage	Unzulässige Aussage
Sichtprüfung ohne auffälligen Befund	Oberfläche im geprüften Umfang ohne auffälligen Befund	Innere Naht sicher fehlerfrei
Geometrie außerhalb Toleranz	Baugruppe im benannten Merkmal geometrisch abweichend	Schweißnaht besitzt zwingend einen inneren Riss
Magnetpulveranzeige	Relevante oberflächennahe Anzeige nach Verfahrensauswertung	Gesamter Querschnitt vollständig beurteilt
Ultraschallanzeige	Anzeige im geprüften Schallfeld nach dokumentierter Auswertung	Jede mögliche Fehlerart ausgeschlossen

Prüfprotokoll, Modellfall und berufliche Entscheidung

Mindestinhalt eines nachvollziehbaren Prüfprotokolls

Ein gutes Protokoll ermöglicht einer anderen fachkundigen Person, den Prüfweg zu verstehen. Es enthält mindestens:

Rückverfolgbarkeit: Baugruppen-ID, Auftrag, Station, Vorrichtung und Zeit.
Prüfgrundlage: Zeichnung, Prüfplan, Verfahrensanweisung und Ausgabestand.
Prüfumfang: Naht-IDs, Messpunkte, zugängliche Bereiche und ausgeschlossene Bereiche.
Prüfbedingungen: Zustand, Temperatur, Reinigung, Beleuchtung und Auflage.
Prüfmittel: Identifikation, Status und gegebenenfalls Referenzkörper.
Ergebnisse: Rohwerte, Bilder, Anzeigen und örtliche Zuordnung.
Bewertung: angewendete Grenzen und eindeutige Einzelentscheidungen.
Maßnahme: Freigabe, Sperrung, Nacharbeit, Nachprüfung oder fachliche Klärung.
Verantwortung: Name oder betriebliche Kennung der autorisierten Person und Datum.

Vollständiger berufstypischer Modellfall

Ausgangslage: Die synthetische Lehrbaugruppe LB-SYN-042 ist ein geschweißter Rahmen für eine fiktive Radladerkomponente. Sie wurde in der Voroperation geheftet und anschließend in einer von zwei Schweißstationen fertiggeschweißt. Die Bauteildaten sind frei erfunden und bilden keine reale Konstruktion ab. Der Prüfauftrag fordert Sichtprüfung der Nähte N1 bis N8, Geometriemessung an den Punkten P1 bis P4 sowie eine begründete Empfehlung für weiterführende Prüfungen.

Synthetische Lehrgrenzen:

Merkmal	Lehrgrenze
Sichtbarer Riss	Nicht zulässig
Einzelne Oberflächenöffnung	Höchstens 1,0 mm, sofern nicht linear gehäuft
Einbrandkerbenähnliche Vertiefung	Höchstens 0,5 mm im festgelegten Lehrbeispiel
Gesamtbreite	1200,0 mm ± 2,0 mm
Diagonalendifferenz	Höchstens 3,0 mm
Ebenheitsabweichung	Höchstens 1,0 mm je 500 mm

Erfasste Lehrdaten:

Prüfpunkt	Befund oder Messwert
N3	Vertiefung am Nahtübergang, gemessen 0,4 mm, Länge 22 mm
N5	Eine runde Oberflächenöffnung, sichtbarer Durchmesser 0,8 mm
N7	Lineare Anzeige am Nahtübergang, sichtbare Länge 28 mm
P1	Gesamtbreite 1201,5 mm
P2	Gesamtbreite 1202,6 mm
D1 und D2	2050,5 mm und 2046,8 mm
Ebenheit	1,4 mm je 500 mm

Nachvollziehbare Lösung des Modellfalls

Schritt 1 – Rückverfolgbarkeit: LB-SYN-042, Fertigschweißen Station S2, Nähte N1 bis N8 und Messpunkte P1 bis P4 werden eindeutig dokumentiert. Die Zuordnung zur Station dient der Prozessanalyse, ändert aber keine Annahmegrenze.

Schritt 2 – Sichtbefund bewerten: N3 liegt mit 0,4 mm innerhalb der synthetischen Lehrgrenze von 0,5 mm. N5 liegt mit 0,8 mm innerhalb der Lehrgrenze von 1,0 mm und ist nicht als gehäuft beschrieben. N7 ist als lineare Anzeige dokumentiert. Da sichtbare Risse nicht zulässig sind und die Erscheinungsform nicht sicher allein visuell klassifiziert werden darf, wird der Bereich gesperrt und eine geeignete Oberflächenprüfung durch qualifiziertes Personal veranlasst. Eine Freigabe allein aufgrund der übrigen Nähte ist nicht zulässig.

Schritt 3 – Geometrie rechnen: P1 weicht um plus 1,5 mm vom Soll ab und liegt innerhalb der Lehrgrenze. P2 weicht um plus 2,6 mm ab und überschreitet die Grenze um 0,6 mm. Die Diagonalendifferenz beträgt 2050,5 mm minus 2046,8 mm = 3,7 mm und überschreitet die Lehrgrenze um 0,7 mm. Die Ebenheitsabweichung von 1,4 mm je 500 mm überschreitet die Grenze um 0,4 mm.

Schritt 4 – Aussagen trennen: Das geometrische Ergebnis lautet: Baugruppe in Gesamtbreite P2, Diagonalendifferenz und Ebenheit außerhalb der synthetischen Lehrgrenzen. Das Nahtqualitäts-Ergebnis lautet: N3 und N5 im Lehrbeispiel visuell innerhalb der Grenzen; N7 nicht freigabefähig, bis eine qualifizierte weiterführende Prüfung abgeschlossen ist. Aus dem Verzug wird kein innerer Nahtfehler abgeleitet. Aus dem Oberflächenbefund wird keine geometrische Gesamtbewertung abgeleitet.

Schritt 5 – Maßnahme: Baugruppe sperren, Messaufbau wiederholen und bestätigen, N7 durch das im Prüfplan festgelegte Oberflächenverfahren untersuchen lassen, Ergebnisse dokumentieren und danach über Nacharbeit, erneute Geometrieprüfung und Freigabe entscheiden. Eine Veränderung realer Schweißparameter oder Roboterprogramme ist nicht Bestandteil dieses Lernfalls.

Bewertungsraster für den Modellfall

Kriterium	Punkte	Volle Punktzahl, wenn
Rückverfolgbarkeit	3	Baugruppe, Station, Nähte, Messpunkte und Prüfzustand eindeutig genannt sind
Trennung der Merkmalsgruppen	4	Sichtbefund, Nahtgeometrie, Bauteilgeometrie und Werkstoffprüfung nicht vermischt werden
Rechenwege	4	Abweichungen und Diagonalendifferenz richtig und mit Einheit berechnet sind
Verfahrenswahl und Sicherheit	4	Weiterführende Prüfung begründet, Qualifikation und Sicherheitsgrenzen genannt werden
Protokollentscheidung	3	Sperrung, Nachprüfung und erneute Bewertung nachvollziehbar abgeleitet sind
Quellen- und Geltungsgrenzen	2	Lehrdaten als synthetisch und Herstellerangaben als nicht abgeleitet gekennzeichnet sind
Gesamt	20	Mindestens 16 Punkte zeigen eine sichere berufliche Bearbeitung im Lehrmodell

Interaktive Aufgaben

Quiz: Prüfe dein Wissen

Welche Aussage trennt Nahtqualität und Verzug korrekt? (Eine Naht kann die Sichtkriterien erfüllen obwohl die Baugruppe geometrisch abweicht) (!Verzug beweist immer einen inneren Riss) (!Eine glatte Naht garantiert maßhaltige Gesamtgeometrie) (!Geometrieprüfung ersetzt jede Werkstoffprüfung)

Was muss vor einer belastbaren Bewertung feststehen? (Die gültige Prüfgrundlage mit Annahmekriterien) (!Die persönliche Vermutung zur Fehlerursache) (!Die Farbe der Schweißzelle) (!Die Reihenfolge der Fotos im Bericht)

Welche Aussage beschreibt einen Befund? (Am Nahtübergang ist eine lineare Anzeige von 28 Millimetern sichtbar) (!Der Roboter wurde falsch programmiert) (!Die Baugruppe ist ohne Prüfung freizugeben) (!Die Naht ist grundsätzlich unbrauchbar)

Was ist die Diagonalendifferenz bei 2050 Komma 5 und 2046 Komma 8 Millimetern? (3 Komma 7 Millimeter) (!2 Komma 7 Millimeter) (!4 Komma 3 Millimeter) (!7 Komma 3 Millimeter)

Welche Prüfung betrachtet vor allem die Gesamtform der Baugruppe? (Geometrieprüfung im festgelegten Bezugssystem) (!Farbauswahl der Schutzkleidung) (!Prüfung des Dateinamens) (!Bewertung des Firmenlogos)

Welche Aussage zur Sichtprüfung ist richtig? (Sie kann zugängliche Oberflächen und lokale Geometrie beurteilen) (!Sie schließt alle inneren Unregelmäßigkeiten sicher aus) (!Sie benötigt keine Prüfbedingungen) (!Sie ersetzt jeden Prüfplan)

Wofür ist die Magnetpulverprüfung grundsätzlich geeignet? (Für oberflächennahe Anzeigen an ferromagnetischen Werkstoffen) (!Für jede Legierung ohne Einschränkung) (!Für die direkte Messung der Gesamtbreite) (!Für die Programmierung eines Roboters)

Was ist bei einer unsicheren linearen Anzeige sinnvoll? (Bereich sperren und das festgelegte weiterführende Prüfverfahren veranlassen) (!Anzeige ohne Dokumentation abschleifen) (!Baugruppe sofort als gut kennzeichnen) (!Schweißparameter eigenmächtig ändern)

Welche Angabe verbessert die Rückverfolgbarkeit? (Baugruppenkennzeichnung mit Station Naht und Prüfzeitpunkt) (!Nur der Vorname der lernenden Person) (!Eine allgemeine Aussage ohne Messpunkt) (!Ein Foto ohne Maßstab und Zuordnung)

Welche Aussage zum Anlagenbezug ist korrekt? (Die Quelle beschreibt einen Verbund mit zwei Schweißstationen und einem Handhabungsroboter) (!Die Quelle gibt drei unabhängige Prüfprojekte vor) (!Die Quelle erlaubt die freie Wahl von Schweißparametern) (!Die Quelle ersetzt die betriebliche Unterweisung)

Memory

Sichtprüfung	Beurteilt zugängliche Oberfläche und lokale Geometrie
Verzug	Abweichung der Bauteilform oder Lage
Bezugssystem	Legt räumliche Ausgangsflächen und Richtungen fest
Ultraschallprüfung	Nutzt Schall zur Untersuchung geeigneter innerer Bereiche
Prüfprotokoll	Dokumentiert Grundlage Umfang Ergebnis und Entscheidung
Rückverfolgbarkeit	Verknüpft Baugruppe Fertigungsweg und Prüfergebnis

Drag and Drop

Ordne den passenden Begriff zu.	Aussage
Sichtbefund	Beobachtung an einer zugänglichen Oberfläche
Nahtgeometrie	Lokales Maß der Schweißverbindung
Bauteilverzug	Abweichung der Gesamtform
Weiterführende Prüfung	Gezielter Nachweis für ein bestimmtes Prüfziel
Freigabeentscheidung	Dokumentierte Folge nach Bewertung aller geforderten Merkmale

Kreuzworträtsel

Sichtprüfung	Welches Verfahren untersucht die zugängliche Oberfläche zuerst?
Bezugssystem	Was legt Ausgangsflächen und Messrichtungen fest?
Ultraschall	Welche Wellenart wird bei einem inneren Prüfverfahren genutzt?
Prüfprotokoll	Welches Dokument hält Grundlage Befund und Entscheidung fest?
Verzug	Wie heißt die unerwünschte geometrische Formänderung?
Indikation	Wie heißt eine zunächst auszuwertende Prüfgeräteanzeige?

LearningApps

Lückentext

Offene Aufgaben

Leicht

Befundsprache: Formuliere drei wertfreie Sichtbefunde zu einer synthetischen Nahtskizze. Lösungshinweis: Ort, Ausdehnung und Erscheinungsform nennen, aber keine unbelegte Ursache behaupten.
Prüfmerkmale: Sortiere zehn vorgegebene Merkmale in Nahtoberfläche, Nahtgeometrie, Bauteilgeometrie und Werkstoffinneres. Lösungshinweis: Jedes Merkmal genau einer primären Aussageebene zuordnen und Grenzfälle begründen.
Messwertrechnung: Berechne Mittelwert und Spannweite aus 10,2 mm, 10,8 mm, 9,9 mm und 10,5 mm. Lösung: Mittelwert 10,35 mm und Spannweite 0,9 mm.
Sicherheitsgrenze: Erstelle ein Hinweisschild für den Lernplatz. Lösungshinweis: Keine reale Maschinenbedienung ohne Unterweisung, keine Strahlen- oder Ultraschallprüfung ohne Qualifikation und keine eigenmächtige Parameteränderung.

Standard

Nahtkarte: Zeichne für eine synthetische Rahmenbaugruppe eine Nahtkarte mit acht eindeutigen Naht-IDs. Lösungshinweis: Startpunkte, Laufrichtung, Seitenansicht und Bezug zu den Messpunkten eindeutig kennzeichnen.
Messplan: Plane eine Geometrieprüfung mit Bezugsebene A sowie Längsbezug B und Querbezug C. Lösungshinweis: Auflagezustand, Messpunkte, Messmittel, Temperatur und Wiederholmessung festlegen.
Verfahrensauswahl: Wähle für vier synthetische Befunde ein geeignetes Prüfverfahren. Lösungshinweis: Oberfläche, Werkstoff, Fehlerorientierung, Zugänglichkeit und Verfahrensgrenze jeweils begründen.
Prüfprotokoll: Übertrage die Daten des Modellfalls in ein strukturiertes Protokoll. Lösungshinweis: Rohwerte und Bewertungen in getrennten Feldern führen und die Sperrentscheidung für N7 nachvollziehbar dokumentieren.

Schwer

Messunsicherheit: Entwickle einen Versuch mit drei Personen und zwei Messmitteln zur Wiederholbarkeit einer Ebenheitsmessung. Lösungshinweis: identische Messpunkte, Blindmessungen, Streuung, Ausreißerprüfung und gemeinsame Auswertung vorsehen.
Ursachenhypothesen: Erstelle für einen festgestellten Winkelverzug mindestens vier mögliche Ursachenhypothesen. Lösungshinweis: Hypothesen als zu prüfende Möglichkeiten kennzeichnen und für jede einen geeigneten Nachweis nennen.
Prüfstrategie: Entwirf eine gestufte Prüfstrategie für eine Serie synthetischer Baugruppen aus zwei Schweißstationen. Lösungshinweis: Grundprüfung aller Teile, risikobasierte Vertiefung, stationsbezogene Rückverfolgbarkeit und Sperrregeln verbinden.
Fachgespräch: Produziere ein fünfminütiges Erklärvideo zur Trennung von Nahtqualität und Verzug. Lösungshinweis: mindestens ein Rechenbeispiel, eine Aussagegrenze, eine Sicherheitsregel und eine Quellenangabe einbauen.

Lernkontrolle

Aussagegrenzen begründen: Erkläre, warum eine unauffällige Sichtprüfung keine vollständige Aussage über das Nahtinnere erlaubt. Erwartung: Begrenzung auf zugängliche Oberflächen und Notwendigkeit prüfzielbezogener Verfahren.
Messstrategie übertragen: Beschreibe, wie du eine Diagonalendifferenz an einer anderen Rahmenform bestimmen würdest. Erwartung: eindeutige Eckpunkte, gleiches Bezugssystem, Differenzbetrag und dokumentierte Toleranz.
Befund und Ursache trennen: Überarbeite die Aussage „Der Roboter hat wegen falscher Parameter eine schlechte Naht erzeugt“. Erwartung: wertfreier Befund, fehlender Ursachennachweis und erforderliche Prozessdaten nennen.
Prüfverfahren vergleichen: Vergleiche Eindringprüfung, Magnetpulverprüfung, Ultraschallprüfung und Durchstrahlungsprüfung anhand von Nachweisziel und Grenzen. Erwartung: Oberflächenbezug, Werkstoffeignung, Orientierung und Sicherheitsanforderungen berücksichtigen.
Modellfall entscheiden: Begründe die Sperrung von LB-SYN-042, obwohl mehrere Einzelbefunde innerhalb der Lehrgrenzen liegen. Erwartung: N7 ungeklärt sowie mehrere Geometriemerkmale außerhalb der Lehrgrenzen.
Rückverfolgbarkeit sichern: Leite fünf Pflichtangaben ab, mit denen Ergebnisse aus zwei identen Schweißstationen vergleichbar werden. Erwartung: Baugruppen-ID, Station, Vorrichtung, Zeit, Naht- oder Messpunkt und Prüfzustand.

Lernnachweis

Ein vollständiger Lernnachweis umfasst:

Wissen: Du erklärst den Unterschied zwischen Oberflächenbefund, Nahtgeometrie, Bauteilverzug und innerer Werkstoffanzeige.
Fertigkeit: Du berechnest Abweichungen, Spannweiten und Diagonalendifferenzen mit Einheit und Vorzeichen.
Dokumentation: Du erstellst eine Nahtkarte, einen Messplan und ein prüfbares Protokoll mit Rückverfolgbarkeit.
Urteil: Du bewertest nur gegen benannte Kriterien und kennzeichnest offene Punkte.
Sicherheit: Du nennst Qualifikations-, Strahlenschutz- und Unterweisungsgrenzen.
Transfer: Du überträgst die Prüfkette auf eine andere synthetische Schweißbaugruppe, ohne Herstellerparameter zu erfinden.
Produkt: Du reichst das ausgefüllte Modellfallprotokoll einschließlich Rechenwegen, Entscheidung und Bewertungsraster ein.

Als bestanden gilt der Lernnachweis im Lehrmodell, wenn die Pflichtfelder vollständig sind, Nahtqualität und Verzug getrennt bewertet werden, keine unbelegte Freigabe erfolgt und im Modellfall mindestens 16 von 20 Punkten erreicht werden.

OER und Wikipedia

Primär- und Fachquellen

igm Robotersysteme AG: Projekt Liebherr Bischofshofen, 31.07.2024 – Primärquelle für den begrenzten Maschinen- und Anlagenbezug.
ISO: Welded joints and welds – Übersicht zu aktuellen Normen für Schweißverbindungen und Prüfungen; die im Betrieb gültige Ausgabe ist vor Anwendung zu prüfen.
TWI: Distortion – prevention by design – Fachinformation zu Ursachenbezug und konstruktiven Maßnahmen gegen Verzug.
CWB Group: Welding Inspection – Fachvideo zur Rolle der Schweißprüfung.
CWB Group: Introduction to Ultrasonic Testing – Fachvideo zu Grundlagen der Ultraschallprüfung.
CWB Group: Introduction to Radiography – Fachvideo zur Durchstrahlungsprüfung.
Schweißnahtqualität – Überblick zu Qualitätsmerkmalen und Prüfverfahren.
Eindringprüfung – Grundlagen eines Oberflächenprüfverfahrens.
Magnetpulverprüfung – Grundlagen für ferromagnetische Werkstoffe.
Durchstrahlungsprüfung – Grundlagen des bildgebenden Prüfverfahrens.

Medien- und Rechteverzeichnis

Medium	Quelle	Urheber oder Herausgeber	Rechtehinweis
File:Welding Robot resized.jpg	Wikimedia Commons	Ptmetindoerasakti	CC BY-SA 4.0
File:Robotic Welding and Weld Monitoring Setup using a weld camera.jpg	Wikimedia Commons	WeldingWIP	CC BY 4.0
File:Weld Monitoring using weld cameras.png	Wikimedia Commons	WeldingWIP	CC BY 4.0
File:Ultrasonic pipeline test.jpg	Wikimedia Commons	Davidmack	Gemeinfrei
File:UT flaw detection - crack.png	Wikimedia Commons	SV1XV	CC0
https://www.youtube.com/watch?v=sKH0sARSiy4	IGM Imagevideo	igm Robotersysteme AG	Einbettung zu Bildungszwecken; Rechte beim Herausgeber
https://www.youtube.com/watch?v=UVWTnHXR2AY	CWB Group	CWB Group	Einbettung zu Bildungszwecken; Rechte beim Herausgeber
https://www.youtube.com/watch?v=41i0ciqqYYM	CWB Group	CWB Group	Einbettung zu Bildungszwecken; Rechte beim Herausgeber
https://www.youtube.com/watch?v=VscasN8jgfo	CWB Group	CWB Group	Einbettung zu Bildungszwecken; Rechte beim Herausgeber

Verknüpfte Lernbereiche

Schweißnahtqualität und Verzug

Die berufliche Zuordnung zum dritten oder vierten Ausbildungsjahr ist eine redaktionelle Lernempfehlung. Umfang, Normenbezug und betriebliche Zuständigkeiten müssen mit Ausbildungsbetrieb und Berufsschule abgestimmt werden. Als Bildungsnetz ist dieser Kurs mit dem Lernbereich Metall-Muster-Betrieb und Maschinenwelt – Konstruktionsmechaniker verknüpft, ohne eine offizielle Herstellerqualifikation zu behaupten.