Inline-Kontrolle ist essenziell

Bisher wurde einfach je Platine ein Punktpyrometer eingesetzt. Wie können Sie in bewegten Prozessen Wärmebilder erstellen?

Bild 2: Festgestellte Verstöße gegen definierte Temperaturmerkmale können mit automatischen Alarmen, Ausschleusungen und Anlagenstilllegungen verknüpft werden. (Bild: Selmatec Systems GmbH)

Bild 2: Festgestellte Verstöße gegen definierte Temperaturmerkmale können mit automatischen Alarmen, Ausschleusungen und Anlagenstilllegungen verknüpft werden. (Bild: Selmatec Systems GmbH)

Selent: Punktpyrometer waren über lange Zeit eine anerkannte Lösung zur Temperaturüberwachung in der Warmumformung. Mittlerweile ist Thermografie der Stand der Technik und wir setzten einen IR-Zeilen-scanner ein. Dieser ist thermisch geschützt neben dem Ofenausgang oder vor der Presse installiert. Er scannt die Platinen Zeile für Zeile und erstellt ein komplettes Wärmebild. Die Rückmeldung, ob die thermischen Grenzwerte eingehalten wurden, erfolgt taktzeitneutral.

Sind Wärmebildkameras eine mögliche Alternative?

Selent: Nein, Metallteile muss man kurzwellig messen, im Bereich von 1 bis 1,6µm bzw. nach der Presse bei 3,9µm. Die Genauigkeit ist sonst nicht gegeben. Die Herstellernorm CQI-9 HTSA verlangt eine Temperaturmessung mit einem Messfehler von maximal 1%. Langwellige Wärmebildkameras liefern bei Messungen an rot glühenden Platinen und an Fertigteilen mit Temperaturen unter 250°C eine Varianz von ±20% allein über eine Tagesproduktion – da haben Sie quasi nichts als schöne bunte Bilder. Das sehen Sie sehr anschaulich daran, dass man auf den Aufnahmen nicht einmal einen kalten Zentrierdorn vor dem Hintergrund einer glühenden Platine erkennt. Der Wellenlängenbereich solcher Kameras liegt bei 8 bis 14µm. Es gibt keine Wärmebildkameras für den kurzwelligen Bereich, die preislich mit einem Zeilenscanner konkurrieren können. Der kurzwellige MP150 Zeilenscanner misst mit einer Genauigkeit von 1%. Das ist physikalisch und wirtschaftlich derzeit das einzig mögliche Messsystem für diese Anwendung. Die Platinen werden im bewegten Prozess abgescannt. Für eine Kameraaufnahme müssten Sie den Prozess stoppen, aber es gibt in der Regel nicht einmal eine freie Sicht auf die Teile, nur einen schmalen Spalt hinterm Ofen, bevor das Tooling die Teile aufnimmt.

Eben nannten sie die CQI-9 HTSA. Wo überall muss sie beachtet werden?

Selent: Die prozessintegrierte Qualitätskontrolle dient zum einen der Optimierung der Fertigung, zum anderen aber dem Nachweis der Einhaltung der definierten Temperaturübergänge. Die CQI-9 HTSA ist ein Industriestandard, den die führenden amerikanischen Automarken festgeschrieben haben, der aber auch in Europa große Beachtung findet. Einige Autobauer fordern von den Lieferanten Konformität mit der CQI-9, einfach um einen einheitlichen Maßstab für die Qualitätssicherung zu haben. Ich möchte verdeutlichen, dass die Norm keine bestimmte Technologie oder eine Pflicht zur Erstellung von Wärmebildern vorschreibt. Unser System mit dem MP150 Zeilen-scanner ist eine konforme Lösung, weil sie maximal 1% Messabweichung liefert. Der Mehrwert liegt in der Inline-Überwachung, die es Herstellern ermöglicht, ihre Abläufe zu optimieren. Alle sind bemüht, die Taktzeit und die Kosten pro Bauteil zu minimieren. Die hohen Normanforderungen gibt es ja nicht ohne Grund. Nur wenn Sie ihren Prozess genau überwachen, können Sie sicher gehen, was in der Anlage passiert und ob das Bauteil tatsächlich oder nur ungefähr dem Standard entspricht. Alternativ können Sie Teile aus der laufenden Fertigung entnehmen und im Labor beproben.

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inVISION 6 2016
Selmatec Systems GmbH

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