Überwachungssysteme für die Temperatur von Druckgussformen

Die meisten Mängel beim Gießen, wie Abblättern, Porosität, Schrumpfen und Ablagerungen, werden häufig durch eine nicht optimale Verteilung der Temperatur in den Gussformen verursacht. Mithilfe von TTV können die Temperaturkarten überwacht und Veränderungen wahrgenommen werden. Dadurch kann das Auftreten von Mängeln verhindert werden. Dadurch ist es möglich, in verschiedenen Phasen des Prozesses, wie etwa beim Aufwärmen und Einrichten der Formen sowie bei der Herstellung, Abfälle zu verringern.

Durch Beobachtung bestimmter Bereiche und der Temperaturschwankungen darin erlaubt TTV, kritische Stellen des Gusses zu erkennen. Diese Bereiche werden als R.O.I (Region of Interest) bezeichnet.

Das TTV-System besteht aus einem Controller und Kameragruppen. Beide wurden speziell für die aggressive Betriebsumgebung von Gießereien entwickelt.

Der Controller ist mit einem integrierten Computer, einer graphischen Benutzeroberfläche für die Kommunikation mit der Presse ausgestattet. Der Industrierechner, der einen Full-HD-Touchscreen-Monitor hat, steuert und speichert sämtliche Prozessdaten.

Die Wärmekameragruppen sind mit einem Hochleistungs-Infrarotsensor sowie mit einer Verarbeitungselektronik ausgestattet; beide sind in einem robusten Gehäuse aus rostfreiem Stahl untergebracht. Das Gehäuse enthält ein für Infrarot durchlässiges Fenster aus Germanium, das durch einen elektrisch gesteuerten Verschluss geschützt ist. Ein Luftstoß gewährleistet die Sauberkeit des Fensters während der Verarbeitung.

• Wärmebildkamera mit einem Außendurchmesser von 168 mm, gekennzeichnet durch einen Sensor mit Autofokus-Optik

Die Wärmebildkameragruppen sind mit intelligenter Elektronik ausgestattet, die Sensoren für Temperatur, Druck und Beschleunigung beinhaltet.

Die Gruppen können an einer Halterung mit Gradeinteilung befestigt werden, um zu gewährleisten, dass sie wiederholbar und angepasst an die Prozessanforderungen ausgerichtet und eingestellt werden können.

Der Einbauabstand hängt von dem zu überwachenden Bereich ab. Es hängt von den physischen Maßen des Kamerabilds ab, welche Optik (25° oder 45°) gewählt werden kann. In der folgenden Tabelle finden Sie die Wechselbeziehung zwischen dem Abstand der Wärmebildkamera vom Ziel, den verwendbaren Optiken und der entsprechenden Größe eines Pixels in mm.

Die Temperaturkarte der Oberflächen der Gussform wird automatisch direkt vor und nach der Schmierung aufgezeichnet, ohne die Zykluszeit zu verlängern. Die Bilder der Temperaturverteilung zeigen den Zustand der Temperaturgewichtung in der Form und die nötigen Daten, um den Zyklus zu verbessern und den Fertigungsprozess zu optimieren.

Die Benutzeroberfläche des TTV besteht aus einem Touchscreen, auf dem die Temperaturbilder der Gussform in Echtzeit dargestellt werden. Falls ein erfasster Temperaturwert einer oder mehrerer ROI den vorher festgelegten Sollwert über- oder unterschreitet, wird sofort ein Alarm ausgelöst. Der Verlauf der Temperaturen der Gussform im Laufe der Zeit wird auch graphisch dargestellt.

Alle erfassten Daten werden lokal gespeichert oder in Netzwerkservern archiviert. Sie bilden die Grundlage für die Analyse nach dem Verfahren und sind die wichtigste Voraussetzung für moderne und digitalisierte Gießzellen im Sinne der Gießerei 4.0.