Virtual Welding – Schweißen virtuell trainieren

Bei neuen Unterrichtsmethoden ist das WIFI Kärnten immer vorne mit dabei – auch in der Schweißausbildung. Kursteilnehmer können, ähnlich wie bei einem Flugsimulator, verschiedene Schweißtechniken virtuell trainieren, ergänzend zur Übung mit richtigen Werkstücken. Ein Blick in die mögliche Zukunft der Schweißausbildung.

Ein bisschen sieht es schon nach Science-Fiction aus, wenn angehende Schweißer hoch konzentriert mit einer 3-D-Brille auf dem Kopf an einer Plastikform herumhantieren. Wer dann aber auf den Bildschirm blickt, erkennt, hier geht es um Genauigkeit und die richtige Technik. Diese kann jetzt nämlich virtuell geübt werden. Das WIFI Kärnten bietet seinen Kursteilnehmern die Möglichkeit, innovative Lernmethoden auszuprobieren. So kann ein modernes Gerät beim „Virtual Welding“ getestet werden. WIFI-Schweißwerkmeister Anton Paulitsch hat sich mit dem virtuellen Training bereits intensiv auseinandergesetzt und zeigt vor, wie es geht.

Zuerst werden am Touchscreen die Einstellungen definiert – angefangen vom Schweißprozess über die Nahtart bis hin zum Material. Geübt werden können unterschiedliche Schweißtechniken: das Lichtbogenhandschweißen, Metall-Aktivgas-Schweißen, Metall-Aktivgas-Schweißen mechanisiert und das Wolfram-inert-Gas-Schweißen.

Der Vorteil bei diesem sogenannten Virtual Welding ist, dass verschiedene Situationen aus dem Alltag gefahrlos und kostengünstig trainiert werden können – und zwar immer wieder, ohne einen tatsächlichen Materialverbrauch an Metall, Draht oder Schutzgas. Außerdem braucht es weder Absaugung noch feuerfesten Boden, das Gerät kann in jedem Seminarraum aufgestellt werden.

Training mit oder ohne virtuelle Hilfe

Sind alle Einstellungen getroffen, wird die VR-Brille aufgesetzt und der originalgetreue Brenner bzw. Elektrodenhalter in die Hand genommen. Das Schweißen kann beginnen – bei den ersten Versuchen immer unter Anleitung eines virtuellen Ghosts. Das heißt, ein virtueller Trainer gibt die optimale Schweißgeschwindigkeit, den Abstand zum Werkstück und den Anstellwinkel des Schweißbrenners oder Elektrodenhalters sowie des Zusatzwerkstoffs vor. Ist man zu langsam, schlägt das Ampelsystem rot und es kann sofort korrigiert werden, bis man sich wieder im grünen Bereich findet. Das sieht zwar im ersten Moment leicht aus, erfordert allerdings ein bisschen Übung.

Wer bereits ein wenig Erfahrung hat, kann in den Simulationsmodus wechseln. Das heißt, beim Schweißen ist man auf sich allein gestellt und bewältigt virtuell eine Aufgabe. Der WIFI-Schweißwerkmeister zeigt es vor: Hoch konzentriert setzt er den Brenner an und stellt die Schweißnaht her. Im Anschluss kann das Ergebnis dreidimensional analysiert werden. Ähnlich wie beim Sport, wo der Abfahrtslauf im Anschluss kommentiert wird. Die Ergebnisse können auch gespeichert werden und Trainer können eigene Kurssequenzen für ihre Teilnehmer erstellen.

Virtuelle Schweißsituationen zum Üben

Inzwischen werden bereits zahlreiche Schweißsituationen virtuell geübt. Mit dem WIFI-Schweißwerkmeister an der Seite fällt der Einstieg ins virtuelle Schweißen leicht, selbst wenn es für eine perfekte Ausführung der Aufgaben viel Übung braucht.

Beim E-Handschweißen wird das Zünden der Elektrode intensiv trainiert. Danach folgen die weiteren Bewegungsabläufe. Hierfür stehen zwei Elektrodenvarianten zur Verfügung. Spannend: Virtuell können Schweißanfänger außerdem mit unterschiedlichen Elektroden-Durchmessern trainieren und sogar nach der Schweißung virtuell die Schlacke entfernen.

Schweißgeschwindigkeit, Abstand, Anstellwinkel zum Werkstück, optimale Brennerposition – all das wird mithilfe des virtuellen Trainers beim Metall-Aktivgas-Schweißen trainiert. Schritt für Schritt werden virtuell die Fertigkeiten des MAG-Schweißens gezeigt. Dabei stehen die verschiedenen Einstellwerte beim Kurz- und Impulslichtbogen und deren Auswirkung auf das Schweißergebnis im Mittelpunkt.

Eine ruhige Hand ist beim Wolfgram-Inert-Gas-Schweißen gefordert. Denn jede kleine Unregelmäßigkeit in der Schweißnaht wird am Bildschirm angezeigt. Neben der speziellen WIG-Brennerführung kann mit einem separaten Sensor im Zusatzstoff auch dessen optimale Zugabe trainiert werden.

Vor- und Nachteile von Virtual Welding

Gerade für Anfänger ist das eine gute Möglichkeit, um sich mit dem Schweißen ein bisschen besser vertraut zu machen. Dazu kommt durchaus eine spielerische Komponente. Denn Schweißanfänger können bei einem Quiz ihr Wissen unter Beweis stellen und durch das virtuelle Üben ihren persönlichen „Score“ verbessern. „Durch das Virtual Welding eröffnen sich natürlich neue Möglichkeiten und vor allem die jüngeren Schweißanfänger sind vom virtuellen Training begeistert“, berichtet Paulitsch.

Bei längeren Lehrgängen könne das Gerät als Ergänzung eingesetzt werden, für die klassischen Schweißkurse ist diese neue Form des Trainierens noch zu zeitaufwendig. „Um wirklich effizient während der Lehreinheiten zu trainieren, bräuchte es für jeden Teilnehmer ein eigenes Gerät“, sagt Paulitsch. Daher werde der Roboter derzeit eher als Ergänzung eingesetzt. In Zukunft wird Virtual Welding in der Schweißausbildung aber sicher noch stärker zum Thema werden. In Studien hat sich die Kombination von realem Schweißen und Virtual Welding bereits bewährt.

Eine Übersicht über die Schweiß-Kurse am WIFI Kärnten finden Sie hier.

Fotos: Anita Arneitz