Kautschukmischungen für ein Dichtungsprofil bestehen meist aus vielen Einzelrohstoffen, erzählt Benjamin Klie. „Da kommen nicht selten 20 Komponenten zusammen.“ Sie werden in komplexen Mischverfahren in Innenmischer und Walzwerk je nach Rezeptur mechanisch und chemisch gemischt. „Für die Qualität des Extrusionsprodukts stellt man hier die Weichen“, so der Abteilungsleiter Verarbeitungstechnik am DIK. Als Projektleiter des vom BMBF-geförderten Forschungsprojekts Digit Rubber will der Wissenschaftler zusammen mit Forschungspartnern aus Niedersachsen hier Abhilfe schaffen. Die Digitalisierung der Prozesskette und der Einsatz von KI sollen es in Zukunft richten, so die Hoffnung der Partner. Das Forschungsszenario: Ein Extruder wird in Echtzeit mit den Daten der Kautschukmischung gespeist. KI greift bei Abweichungen von der Referenzmischung ein. „Die KI soll entscheiden, wie sie die Prozessparameter anpasst, damit die Mischung, die verarbeitet wird, innerhalb der Spezifikation bleibt“, so Klie. In dem auf drei Jahre angelegten Projekt will man systematisch typische Mischungen generieren, um die KI mit Daten zu füttern. Das große Versprechen der intelligenten Technologie: „Die Ausschussproduktion könnte am Ende gegen Null gehen.“
100%-Kontrolle der Extrudat-Oberflächen
Am Technikum des DIK haben die Wissenschaftler eine Forschungs-Extrusionsanlage mit einem 60mm-Extruder aufgebaut. Ein industrienaher Maßstab laut Klie. Bei der Qualitätskontrolle haben sich die Forscher für das Inspektionssystem iProfilControl (iPC) von Pixargus entschieden. Klie: „Das Pixargus-System sorgt dafür, dass wir online und in Echtzeit eine 100-Prozent-Kontrolle der Extrudat-Oberflächen durchführen können“. Erprobt werden sollen dabei vor allem klassische Dichtungsanwendungen. Aber es geht den Forschern auch um Stabilität und Oberflächeneffekte. Neben dem Pixargus-System sollen weitere Messeinrichtungen beispielsweise die Temperaturverteilung erfassen. „All diese Daten, die am Extrudat gemessen werden, werden dann wieder rückgekoppelt und in die KI integriert“, erläutert der DIK-Experte.
Die Wahl in Sachen Messtechnik fiel nicht von ungefähr auf Pixargus. Der Würselener Messtechnikhersteller ist schon seit Jahren Praxispartner am DIK. Auch das iProfilControl-System hat sich dort schon bewährt. Klie: „Außerdem haben uns Industriepartner, die Pixargus-Systeme für die Qualitätskontrolle in ihrer Fertigung einsetzen, Gutes über das System berichtet.“ Und nicht zuletzt passte der günstige Preis des Inspektionssystems perfekt ins Forschungsbudget der Hannoveraner.
Für die kostenoptimierte Downsized-Serie iProfilControl hat Pixargus Systemleistung, Funktionsspektrum und Hardware so auf den Prozessbedarf angepasst, dass mit minimaler Ausstattung maximale Effizienz erreicht wird. Als Einstiegsmodell mit vier Kameras ausgestattet lässt sich das skalierbare System mit sechs oder acht Kameras auf jede Prozessbedingung zuschneiden. Je nach Kundenwunsch sind die Modelle für die 360°-Dimensionsvermessung oder 100-Prozent-Oberflächeninspektion ausgelegt – oder gleich als All-in-One-Lösung zu haben. Die Bedienung des Tischgeräts mit integrierter Recheneinheit erfolgt per Touch über Tablet, Notebook oder PC. Die Software des Systems basiert auf der ProfilControl-7-Prüftechnologie. Mit einer Messwiederholgenauigkeit von 0,01 Prozent vom Sichtfeld (FOV) überzeugt die iPC-Serie. Jede noch so komplexe Profiloberfläche und -geometrie wird in Sekundenschnelle erfasst und geprüft. Das System signalisiert bereits kleinste Fehler – noch bevor die Ausschusstoleranzgrenze erreicht ist. So lässt sich der Fertigungsprozess optimal steuern.
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