In der Regel überwachen drei bis vier Wirbelstromsysteme die Werkzeugatmung mikrometergenau. Diese Ausdehnung beziehungsweise Spaltöffnung des Werkzeuges entsteht, wenn 700 bis 900 Grad heißes Aluminium unter einem Druck von 600 bis 1000 bar in die vorgewärmte Stahlform eingespritzt wird.

In der Regel überwachen drei bis vier Wirbelstromsysteme die Werkzeugatmung mikrometergenau. Diese Ausdehnung beziehungsweise Spaltöffnung des Werkzeuges entsteht, wenn 700 bis 900 Grad heißes Aluminium unter einem Druck von 600 bis 1000 bar in die vorgewärmte Stahlform eingespritzt wird. Micro-Epsilon

Aluminium-Druckgussteile vereinen Festigkeit mit geringem Gewicht. Zudem sind sie enorm leitfähig und in hohem Maß korrosionsbeständig. Bei der Verarbeitung des vielseitigen Materials ist Präzision gefragt, besonders wenn es um die Überwachung der Werkzeugatmung im Aluminium-Druckguss geht. Diese ist eine qualitätsentscheidende Größe, die sich darüber hinaus auf die Haltbarkeit des Werkzeugs auswirkt.

1000 bar in 50 ms

Auf die Schnelle

  • Robuste wirbelstrombasierte Sensoren überwachen bei der Herstellung von Aluminium-Druckgussteilen die Werkzeugatmung
  • Überwachung erkennt frühzeitigen Werkzeugverschleiß oder falsche Prozessparameter
  • Weniger Nacharbeiten und höhere Standzeit des Werkzeugs

Werden Aluminium-Druckgussteile gefertigt, ist hoher Druck von ca. 600 bis 1000 bar notwendig, um das flüssige, rund 700 bis 900 °C heiße Material in eine vorgewärmte Stahlform zu pressen. Dabei beträgt die Schusszeit nur etwa 50 bis 100 Millisekunden. Die Form, in die das Aluminium gepresst wird, besteht aus zwei Werkzeughälften, die mit enormer Kraft von über 1000 Tonnen Druck zusammengehalten werden. Beim Einspritzen entsteht durch den hohen Druck ein kleiner Spalt zwischen den Werkzeughälften. Dieser Vorgang heißt Werkzeugatmung. Wird dieser Spalt zu groß, wirkt sich das negativ auf den Herstellungsprozess aus, denn es entstehen Ausfransungen am Bauteil, die als Flitter bezeichnet werden. Hersteller legen dem Produktionsprozess hohe Qualitätsanforderungen zugrunde, weswegen sie Flitter aufwendig nacharbeiten müssen, was zu Zeitverlust und hohen Folgekosten führt. Ein weiterer negativer Aspekt sind Aluminiumrückstände am Werkzeug. Sie erhöhen den Verschleiß und verringern dadurch die Standzeit des Werkzeugs.

Präzise Messung der Werkzeugatmung

Ein Wirbelstromsystem besteht aus einem kompakten und robusten Controller, der zusammen mit dem Kabel und dem Sensor eine feste Einheit bildet.

Ein Wirbelstromsystem besteht aus einem kompakten und robusten Controller, der zusammen mit dem Kabel und dem Sensor eine feste Einheit bildet. Micro-Epsilon

Eine einfache, schnelle sowie zuverlässige Überwachung der Werkzeugatmung leisten induktive Sensoren auf Wirbelstrombasis von Micro-Epsilon. Die Sensoren der Reihe eddyNCDT 3005 eignen sich wegen ihres robusten Aufbaus und Kompaktheit für derlei Applikationen ideal. Sie sorgen aufgrund ihrer Sensortechnologie für eine durchgehende und hochpräzise Spaltüberwachung und dadurch für eine effizientere Produktion. In der Regel überwachen drei bis vier Wirbelstromsysteme die Werkzeugatmung, um die Ausdehnung beziehungsweise die Spaltöffnung des Werkzeuges mikrometergenau zu bestimmen. Ein Messsystem besteht dabei aus einem kompakten und robusten Controller, der zusammen mit dem Kabel und dem Sensor eine Einheit bildet. Dieser integrierte Systemaufbau steigert die Robustheit gegenüber äußeren Einflussfaktoren. Somit ist das System gegenüber der rauen Industrieumgebung mit hohen Temperaturen von bis zu 100 °C am Sensor, Staub, Schmutz, Vibrationen und Druck geschützt und liefert umgebungsunabhängig präzise Messergebnisse. Die kompakte Bauweise der Systeme ermöglicht zudem eine einfache Integration – auch in bereits bestehende Anlagen.

Messfrequenz bis zu 5 kHz

Wirbelstrombasierte Sensoren von Micro-Epsilon sind aufgrund ihres Aufbaus und ihrer Technologie auf die hohen Anforderungen im Herstellungsprozess von Alu-Druckgussteilen abgestimmt. Im Gegensatz zu herkömmlichen induktiven Sensoren verfügen sie über eine hohe Genauigkeit, Grenzfrequenz und Temperaturstabilität. Die Systeme halten je nach Modell Temperaturen bis zu 200 °C stand. Aufgrund der aktiven Temperaturkompensation liefern sie auch bei Temperaturschwankungen genaue Ergebnisse. Zudem werden bei einer Messfrequenz von bis zu 5 kHz Bewegungen sehr schnell erfasst. Ein weiterer positiver Aspekt sind die Bedienerfreundlichkeit und das Preis-Leistungs-Verhältnis, das die Sensoren für OEM- und Serienapplikationen prädestiniert. Bei höheren Stückzahlen sind darüber hinaus Anpassungen an die kundenseitigen Anforderungen möglich.

So funktioniert das induktive Messverfahren auf Wirbelstrombasis

Die Messung via Wirbelstrom beruht auf dem Entzug von Energie aus einem Schwingkreis.

Die Messung via Wirbelstrom beruht auf dem Entzug von Energie aus einem Schwingkreis. Micro-Epsilon

Das Wirbelstrommessprinzip nimmt unter den induktiven Messverfahren eine Sonderstellung ein: Der Effekt zur Messung via Wirbelstrom beruht auf dem Entzug von Energie aus einem Schwingkreis. Diese Energie ist zur Induktion von Wirbelströmen in elektrisch leitfähige Materialien nötig. Hierbei wird eine Spule mit Wechselstrom gespeist, worauf sich ein Magnetfeld um die Spule ausbildet. Befindet sich ein elektrisch leitender Gegenstand in diesem Magnetfeld, entstehen darin – gemäß dem Faradayschen Induktionsgesetz – Wirbelströme, die ein Feld bilden. Dieses Feld wirkt dem Feld der Spule entgegen, was die Spulenimpedanz ändert. Im nächsten Schritt lässt sich diese Impedanz als Änderung der Amplitude und der Phasenlage der Sensorspule als messbare Größe am Controller abgreifen.