Instrumentation/Measurement Warmumformungs-Prozesse erfordern
eine exakte Temperaturüberwachung Lösungen von LumaSense zur berührungslosen Temperaturüberwachung beim Presshärten zur Einhaltung kritischer Qualitätssicherungsnormen
Aufgrund ständig steigender Qualitätsanforderungen und durch Materialeinsparungen zur Gewichtsreduzierung, werden in der Automobilindustrie sehr hohe Ansprüche an Werkstoffe und Prozesse gestellt. Das betrifft besonders die Herstellung von Karosserieteilen.
Zur genannten Gewichtreduktion an Fahrzeugteilen wird bei der Karosserieproduktion das sogenannte Presshärten durchgeführt. Dies ermöglicht eine Verringerung der Materialstärke bei gleichzeitigem Erreichen von hohen Festigkeitswerten. An Bauteilen kann ein Erwärmungsbereich genau definiert werden, so dass ein gehärteter sowie ein nicht gehärteter Bereich entsteht.
Dies bedeutet, dass ein einzelnes Bauteil mit unterschiedlichen Festigkeitswerten gefertigt werden kann, z.B. für Knautschzone und Fahrgastzelle.
Die Einhaltung engster Temperaturtoleranzen ist hierbei ein essenzieller Parameter zur Qualitätssicherung um eine abgestufte, örtlich definierte Erwärmungszone zu gewährleisten.
Gerade bei Warmumformungs-Prozessen (z.B. Pressen, Schmieden, Biegen sowie Presshärten) ist eine homogene Temperaturverteilung über das gesamte Werkstück erforderlich, um einen gleichbleibenden Härtegrad des Bauteils zu erreichen.
Berührungslose Temperaturmessungen auf Metalloberflächen sollten immer bei kürzesten Wellenlängen vorgenommen werden. Dies impliziert, dass eine Wärmebildkamera im nahen Infrarotbereich messen sollte, die Wellenlänge ist hierbei abhängig von der gewünschten Verfahrenstemperatur. Das Blickfeld der Wärmebildkamera sollte das gesamte Bauteil erfassen, wobei der Messwinkel nicht kleiner als 30° zur Messoberfläche betragen sollte.
Der Einsatz einer Wärmebildkamera im nahen Infrarotbereich ermöglicht die Ermittlung einer genauen Temperaturverteilung. Die von der Kamera ermittelten Temperaturdaten
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erlauben eine exakte Prozess-Steuerung, zusätzlich werden diese Messwerte auch noch dokumentiert.
Die von LumaSense Technologies entwickelte Wärmebildkamera MCS640 bietet optimale Eigenschaften für Messungen an metallischen Oberflächen. Mit einer Auflösung von 640 x 480 Pixeln können über 34.000 Messpunkte am Bauteil definiert werden.
Der Anwender bestimmt hiermit mehrere Flächen mit Min.-, Max.- und Differenzwerten zur Überwachung der Temperaturverteilung am Bauteil. Die Anzahl der definierten ROI`s ist unbegrenzt. Sie können in einer Datei gespeichert werden, somit kann je nach Bauteil das entsprechende ROI Programm aktiviert werden. Zusätzlich kann die Lage des Bauteils in der Presse vor dem Pressvorgang mittels der positionierten ROI`s überwacht werden. Des Weiteren kann auch frühzeitig eine Doppel- belegung der Presse erkannt werden.
Die Ausgangswerte der Mess-ROI´s können mitgeschrieben und dokumentiert werden. Die Ausgabe erfolgt über TCP/IP oder direkt über ein Feld-Bus Modul zur Übertragung z. B. auf Profi-Bus oder Profi-Net Basis, weitere- Protokolle stehen ebenfalls zur Verfügung.
Eine Messgenauigkeit von 0,5% der Messtemperatur garantiert eine genaue Temperaturmessung des Bauteils.
Durch eine schnelle Erfassungszeit im Millisekunden-Bereich, kann ein Wärmebild beim Einlegen des Werkstücks in die Presse erfasst und über die Software ausgewertet werden.
Durch Anbindung an Feld-Bus Systeme für jeden ROI Messwert, kann bei Über- oder Unterschreiten der eingestellten Toleranzwerte das Signal zum Ausschleusen des Bauteils generiert werden. Hiermit kann die Anlage in ihren festgelegten Härtetoleranzwerten gehalten werden.
Speziell in der Automobil - Zuliefer- industrie ist es erforderlich, die Qualitätssicherungsnorm CQI-9 zu erfüllen.
Die Wärmebildkamera MCS640 ermöglicht es, den gesamten Pressvorgang zu überwachen und zu dokumentieren und zwar mit der erforderlichen und notwendigen Genauigkeit.
Gemäß CQI-9 ist, speziell für Fahrzeugteile, die Temperaturverteilung beim Härten zu erfassen. Dies ist mit einer Punktmessung mittels Pyrometer nicht gegeben.
Aufgrund der kompakten Bauform der MCS640 mit Luft/Wasserkühlgehäuse kann die Kamera optimal seitlich an der Presse platziert werden.
Die Thermografiekamera wird mittels Fast Ethernet und fester IP Adresse an einen Windows-basierten Industrie PC angeschlossen. Über eine speziell entwickelte Software wird das Wärmebild in Echtzeit dargestellt. Die Temperatur- überwachung erfolgt mittels der vor- definierten ROI’S (Regions of Interest).
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Nach dem Pressvorgang ist es sinnvoll die Bauteil-Temperatur mit einer mittelwelligen Kamera zu überwachen, zur Sicherstellung, dass der Abkühlprozess während des Pressens an jeder Stelle Temperaturwerte unter 150°C erreicht hat.
Für zusätzliche Informationen kontaktieren Sie bitte::
info@lumasenseinc.com
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