Q NET Engineering GmbH

WS 98 Array
Nachweis von Oberflächenfehlern in Aluminium-Gießwalzbändern

Sitemap

Situation

Aluminium findet in nahezu allen Gebieten des täglichen Lebens und der Technik vielseitige Anwendung, wie z.B. in der Flugzeug-, Fahrzeug-, Maschinenbau-, Verpackungsindustrie und im Bauwesen sowie in der Elektrotechnik. Die weltweite Verwendung von Aluminium beträgt rund 25 Millionen Tonnen pro Jahr, in Deutschland liegt sie bei 2,61 Millionen Tonnen. Somit ist Aluminium ein vielseitiger und weit verbreiteter Werkstoff. Da die Ansprüche an die Qualität von Werkstoffen ständig steigen, und ihre Dokumentation zum Wettbewerbsfaktor wird, fordert der Markt verstärkt preisgünstige, einfach zu handhabende manuelle und automatisierte Prüfsysteme, die eine kontinuierliche Überwachung der Produktqualität einschließlich ihrer Dokumentation erlauben. Speziell bei Walzprozessen muss darauf geachtet werden, dass keine Überlappungen oder Einschlüsse entstehen, die in der weiteren Verarbeitung zum Ausschuss führen.

Aluminiumband
Abbildung 1: Aluminiumband

Lösung

In Kooperation mit dem Fraunhofer IZFP hat Q NET Engineering ein Wirbelstromverfahren zur Prüfung von Aluminium Roh- und Endprodukten auf Oberflächenfehler entwickelt. Aufbauend auf dem WS98 Gerätesystem nutzt das Prüfgerät den modernsten Entwicklungsstand, ist leicht zu bedienen und modular aufgebaut. Eine hohe Prüfgeschwindigkeit auch großer Oberflächen mit geringstmöglichem mechanischem Aufwand wird dadurch ermöglicht, dass die bisher üblichen Rotiersonden durch Spulenarrays ersetzt werden. Die Messdaten werden während der Prüfung als C-Bild dargestellt. Zur Bewertung und zur Dokumentation kann der Bediener, die kompletten Messdaten und Fehlergrößen im Offlinemodus visuell genauer betrachten.

Wirbelstromprüfsystem WS98
Abbildung 2: Wirbelstromprüfsystem WS98

System

Das Wirbelstromprüfsystem besteht aus drei Komponenten:

WS98 Board
Abbildung 3: Wirbelstrom-Basismodul

Vorteile

Praxisbeispiel

Für die Prüfung von Aluminium-Gießwalzbändern in der Fertigungslinie werden insgesamt ca. 90 Sensoren eingesetzt. Je gleich viele Sensoren befinden sich auf der Oberseite bzw. auf der Unterseite des Bandes.Die zu detektierenden Fehlerarten und -größen werden durch Kalibrierplatten repräsentiert. Die Prüfung erfolgt im Walzprozess. Das Prüfsystem wird hinter dem Kaltwalzgerüst installiert. Die maximale Bandgeschwindigkeit beträgt 1m/s. Die Bandtemperatur liegt im Bereich zwischen 60°C und 95°C. In der Sensorhaltung sind Kühlkanäle angebracht, die falls erforderlich, vom Kühlmedium durchflossen werden können.

Die WS-Sensoren werden auf 4 Array-Prüfköpfe aufgeteilt. Der Messpunktabstand in Bandrichtung beträgt max. 1 mm. Eine 1 mm Bohrung wird in Längsrichtung mindestens 9 mal abgetastet.

Ergebnisse / Auswertung

Farbcodierte Bilddarstellung der Rissprüfung im Offline-Modus

Bilddarstellung
Abbildung 4: Bilddarstellung

Die einzelnen Farben symbolisieren eine Klasseneinteilung für die Größe der jeweiligen Registriergrenzenüberschreitung. Dabei ist der Wertebereich von der frei einstellbaren Registriergrenze bis zum Signalpegel der Kalibriernut linear in 3 Klassen eingeteilt, die aufsteigend durch die Farben, Gelb, Orange und Rot symbolisiert werden. Die Farbe Violett symbolisiert Signalpegel größer als die der Kalibriernut.

Hardware

Das Prüfsystem ist aus den Modulen der WS 98 Einschubtechnik aufgebaut mit folgenden Merkmalen:

Software

Die WS98-Software steuert die Abwicklung der Betriebsfunktionen eines einzelnen WS 98-Board’s und führt im Verbund beliebig vieler WS 98-Boards mit einem PC die Kommunikation zwischen den einzelnen Elementen des Verbunds durch.

Jedes WS98-Board besitzt einen eigenen SHARC-Prozessor, der mit dem PC kommuniziert. Die Datenübertragung zum PC erfolgt in beide Richtungen. Die Ein- bzw. Ausgabe der Slavedaten am PC erfolgt über eine Ethernet-Schnittstelle.

Ansprechpartner

Paul Kröning
Phone: +49 (0) 6 81/9 76 71 53
Fax: +49 (0) 6 81/9 76 71 58