Temperaturmessung im Gießstrahl in Echtzeit
von Alfons Woelfing
Die industrielle Wärmebehandlung von Metallen ist unwahrscheinlich vielfältig. An da Schmelzen, Gießen, Schmieden, Härten, Vorwärmen werden je nach Fertigung und Material wie z. B. Aluminium, Eisen, Gusseisen, Stahl, Blei, Messing und Nickel, Platin, Kupfer oder Zink hohe Qualitätsanforderungen gestellt. Dabei ist die genaue Steuerung der Temperatur ein ausschlaggebender Parameter für die Materialeigenschaften und damit die Qualität der gefertigten Produkte. Wer hier im Wettbewerb - gerade auch in Automotivzulieferketten mithalten will, muss in die präzise und zuverlässige Prozesssteuerung investieren. Dabei sind die Wärmebildkameras, Pyrometer und kompletten Systemlösungen von DIAS Infrared aus Sachsen flexible Helfer.
Die unterschiedlichen Temperaturfenster und verschiedenen Spektralbereiche fordern den Einsatz jeweils spezifischer Messgeräte wie Pyrometer, Wärmebildkameras und Infrarot-Linienkameras. DIAS hat sich darauf spezialisiert, entsprechend der kundenindividuellen Herausforderung und damit der jeweiligen Temperaturbereiche und Prozessrahmenbedingungen, passende Systeme auf der Basis einer Vielzahl von eigenen Standardgeräten zu fertigen.
Das maßgeschneiderte Messsystem wurde für Gießereien entwickelt. Eine spezielle Aufgabe ist hier die Temperaturmessung im schwankenden Gießstrahl, durch den Differenzen in den Messergebnisse entstehen können. Demwirkt der Algorithmus im PYROCAST-System entgegen. Das Gießstrahl-Messsystem basiert auf digitalen Quotienten-Pyrometern der PYROSPOT-Serien von DIAS. Die Spezial-Optik mit Lichtwellenleiter gewährleistet jetzt eine exakte Temperaturerfassung auch bei nur geringer Ausfüllung des Messfeldes und Bewegung des Gießstrahls. Die Messtemperatur ist auf einer großen LED-Anzeige gut ablesbar.
Noch mehr Komfort bietet das System PYROCAST PRO. Das Quotienten-Pyrometer verfügt über eine integrierte Farb-Videokamera und extra echteckigen Messfeld mit einem Messabstand von zwei Metern. Zur Vermeidung von Staubeinflüssen kann die Optik mit einem Luftblasvorsatz und einem Schutzrohr geschützt werden. Die präzise Ausrichtung auf das Messobjekt erfolgt mit einem integrierten Laser-Pilotlicht oder Videobild in Echtzeit. Gesteuert wird das System über einen integrierten Webserver. Die System-Software gestattet jederzeit im laufenden Produktionsprozess auf das Gerät zuzugreifen, Einstellungen zu optimieren und Fehler zu beheben. Der Webbrowser stellt sowohl Temperaturverlauf und Wertetabelle dar und ermöglicht die Anpassung verschiedener Parameter an den jeweiligen Gießprozess. Signal-Schwankungen wie z.B. beim Anguss werden ausgeblendet und Anfang und Ende des Gießvorgangs automatisch erkannt.
Die PYROCAST-Systemlösung setzt DIAS kundenspezifisch inklusive Projektierung, Software, Montage, Inbetriebnahme und Wartung bei Kunden international um. So z.B. in der Gießerei Heunisch Brno, S. R. O. Dort werden maschinengeformte Gussteile für die Agrarindustrie, Nutzfahrzeugindustrie, Antriebstechnik und den Motorenbau gefertigt. Dabei reicht die Palette von kompletten Antriebs- und Achsensystemen über Brems-, Kupplungs- und Getriebegehäusen bis hin zu Drehmomentstützen, Motorblöcken und Zylinderköpfen. Vor Einsatz des Systems wurde klassisch mit einer Lanze im Guss die Temperatur vor dem Abguss gemessen. Der Guss kühlte bis zum Gießprozess ab und durch diese Differenz entstanden auch Materialungenauigkeiten. Jetzt erfolgt die Temperaturüberwachung mit hoher Genauigkeit durch Mitführung der Spezial-Optik.
Die berührungslose Temperaturmessung in Echtzeit im Gießstrahl beim Abguss mit dem PYROCAST-System schließt Messdifferenzen zwischen Gießpfanne und Einfüllen in die Form aus. Der Fertigungsablauf wurde so qualitativ wesentlich verbessert, schätzt die Werksleitung in Brno nach dem halbjährigen Einsatz ein.
Quelle und Fotos: DIAS Infrared GmbH