Innovative Sensoreinsätze ermöglichen Überwachung von Produktionsprozessen

Oberflächen 08. 05. 2023
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Für eine optimale Produktqualität ist eine exakte Steuerung des Produktionsprozesses erforderlich. Dazu müssen die relevanten Parameter kontinuierlich erfasst werden. Das Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik IST aus Braunschweig stellte dazu auf der Hannover Messe seine neuesten Entwicklungen zur Optimierung von Querkeilwalzprozessen vor: Dünnschichtsensoreinsätze, die nach Angaben des Fraunhofer IST eine präzise In-situ-Erfassung der Temperaturverteilung auf der Werkzeug­oberfläche ermöglichen.

In Zusammenarbeit mit dem Institut für Integrierte Produktion Hannover gemeinnützige GmbH (IPH) hat das Fraunhofer IST spezielle Sensoreinsätze in Form eines Messtrichters entwickelt, die sich direkt in die Oberfläche des Werkzeugs integrieren lassen. Diese Methode erlaubt es, bestehende Maschinen und Werkzeuge nachzurüsten und bietet zudem die Möglichkeit, Verbesserungen und Weiterentwicklungen der Sensorik durch einfaches Austauschen des Einsatzes umzusetzen.

Dank der Erfassung von Messgrößen wie Temperatur oder Druck direkt an der Oberfläche von hochbelasteten Werkzeugen während eines Herstellungs-oder Bearbeitungsprozesses können Werkzeugverschleißprozesse besser verstanden und unerwartete Schwankungen kurzfristig erkannt werden.

Die Messung direkt während des Prozesses ist dabei im Vergleich zu herkömmlichen Messmethoden wie der Pyrometrie deutlich präziser und ermöglicht eine genaue Erfassung des zeitlichen Verlaufs der Parameter. Die Dünnschichtsensoren sind verschleißfest und können auch in hochbelasteten Bereichen sowie auf komplex geformten Oberflächen Messdaten erfassen.

Die Technologie lässt sich für eine Vielzahl von weiteren Produktionsprozessen, wie beispielsweise die Warm- und Kaltumformung oder das Kunststoffspritzgießen, nutzen und liefert daneben eine wichtige Datenbasis für die Digitalisierung von Produktionsprozessen. Individuelle Lösungskonzepte entwickelt das Fraunhofer IST maßgeschneidert und angepasst für die spezifischen Anwendungen des Kunden.

Text zum Titelbild: Mit Dünnschichtsensorik beschichteter Sensor­einsatz (© Fraunhofer IST/Ulrike Balhorn)

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