Extrusion 4-2024

Anwendung: Fass Fässer werden in unterschiedlichsten Größen und für eine Viel- zahl an Anwendungen gefertigt. Eine zentrale Rolle bei der Fass- qualität spielen die mechanischen Eigenschaften (zum Beispiel Stapeldruckfestigkeit oder Berstdruck), die Chemikalienbestän- digkeit und die Formgenauigkeit. Aus wirtschaftlichen Gründen sollten diese Eigenschaften bei minimalem Materialeinsatz sicher erreicht werden. WARP GAUGE ermöglicht genau dies. Das Ver- messen der Fässer mittels einfacher Kinematik liefert Wanddik- keninformationen über die Fasshöhe und den Umfang. Zusätzlich zu den Wanddickeninformationen werden auch Ab- standsdaten aufgezeichnet, um die Formgenauigkeit zu bewer- ten. Im hier dargestellten Fall eines aus dem freien Handel bezoge- nen 220 l Fasses konnte, insbesondere im Randbereich, ein hohes Übergewicht festgestellt werden. Reicht die minimal ge- messene Wanddicke im mittleren Bereich des Fasses für die An- wendung aus, so wären in diesem Beispiel über 10 Prozent Materialeinsparung möglich. Weitere Stichproben aus dem Pro- duktsegment lassen durchschnittlich bis zu 5 Prozent Material- einsparungen mittels Wanddickenoptimierung erwarten. Eines der kritischsten Teile bei der Herstellung einer L-Ring-Trom- mel ist der L-Ring selbst. Mit einem kontinuierlichen Wanddik- kenscan unterhalb des L-Rings in einem 360-Grad-Umkreis, kann ein beobachteter stabiler Prozess und eine gleichbleibende Materialdicke darauf hinweisen, dass die Qualität des L-Rings den Erwartungen entspricht. Aufgrund der Temperaturunab- hängigkeit können andere Qualitätstools, die eine partielle Wanddickenkontrolle entlang des Umfangs durchführen (zum Beispiel PWDS® bei 0 Grad, 90 Grad, 180 Grad und 280 Grad), in iterativen Schritten angepasst werden, ohne dass eine Ab- kühlung der gemessenen Teile abgewartet werden muss. Stichproben durch manuelle Radarmessungen liefern Daten zur Anpassung der Maschineneinstellungen direkt nach dem An- fahren. Anwendung: Wasserstoff-Druckbehälter Insbesondere für mobile Anwendungen wie zum Beispiel Fahr- zeuge oder mobile Speichermodule bieten Faserverbundbehäl- ter (Type IV) eine um bis zu 70 Prozent leichtere Alternative zu Stahlzylindern. Dem Liner kommen dabei zentrale Aufgaben zu: Er bildet den eigentlichen Druckbehälter, stellt die notwendige Wasserstoffbarriere und ist somit für die Dichtigkeit des unter hohem Druck (bis zu 700 bar Betriebsdruck) stehenden Behälters verantwortlich. Der Liner unterliegt strengsten Qualitätsanfor- derungen und gewährleistet die Sicherheit, Effizienz und Lang- lebigkeit des Type IV Behälters. Radarmesstechnik leistet zur Sicherstellung der Linerqualität einen entscheidenden Beitrag. Im zylindrischen Bereich erfasst WARP GAUGE in Kombination mit einer Kinematik automatisiert Wandstärke, Durchmesser und Exzentrizität. Auch im Dombereich lassen sich die Kontur sowie die Wandstärke und Abweichungen von der Sollgeometrie fest- stellen. Fallstudie: Robotik als kinematisches Element Robotik kann als Handhabungswerkzeug für die Radarmess- technik eingesetzt werden. Laborversuche mit einem kollabo- rierenden Roboter (Cobot) zur Vermessung eines Wasserstoff- druckbehälters verdeutlichen die Eignung in Bezug auf die ge- forderte Genauigkeit. Bei der Messung des blasgeformten Liners eines bestimmten Druckbehälters ermöglichte die Positionierung des Roboters bei der Fokussierung auf einen einzigen Punkt Messungen mit einer Genauigkeit von 0,00046 mm; die Genauigkeit bei der Proben- positionierung von 0,0045 mm spiegelt die Fähigkeit wider, den Liner konsistent und präzise platzieren zu können. Bei dynami- schen Messungen, bei denen der Roboter Linienscans durch- führt, hält das System eine Wiederholgenauigkeit von 0,0084 mm ein, was für die Erfassung detaillierter Messdaten während Bewegungen entscheidend ist. 26 Messtechnik Extrusion 4/2024 Wall thickness [mm] Wall thickness [mm] Length [mm] Vertical position at the barrel [mm] 0 400 800 1200 1600 2000 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 4.20 4.10 4.00 3.90 3.80 3.70 3.60 6.0 5.5 5.0 4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 Test series 1 Test series 2 Test series 3 Test series 4 Test series 5