Thermografische Prozessüberwachung für den Druckguss – DIECAST-CHECK
DIECAST-CHECK verbindet flächige thermografische Messung, robuste Systemtechnik und prozessnahe Software zu einer Lösung für mehr Transparenz im Druckguss. Das System hilft dabei, Ausschuss zu reduzieren, den Prozess zu stabilisieren, die Produktivität zu steigern und die Belastung der Gussform zu verringern.
Temperaturverteilung der Gussform inline überwachen
DIECAST-CHECK ist ein thermografisches Messsystem zur Überwachung von Druckgussprozessen. Die Lösung erfasst berührungslos die Temperaturverteilung auf der gesamten Gussform und erkennt lokale thermische Abweichungen in Echtzeit. Mit den gewonnenen Daten lassen sich Prozessstabilität, Bauteilqualität und Wirtschaftlichkeit gezielt verbessern und Produktionskosten reduzieren.
Der entscheidende Vorteil zu punktuellen Messungen mit Pyrometern oder Thermoelementen besteht darin, dass DIECAST-CHECK ein vollständiges thermografisches Bild der Kavität zeigt. Abweichungen und kritische Bereiche lassen sich dadurch frühzeitig erkennen, bevor der Prozess instabil wird und Ausschuss entsteht. Mittels KI-gestützter Algorithmen können zudem die erfassten Temperaturdaten für jeden einzelnen Produktionszyklus verarbeitet werden, um Muster der Werkzeugtemperatur über verschiedene Chargen hinweg zu analysieren und daraus Rückschlüsse z. B. zur gleichmäßigeren Erwärmung der Gussform zu treffen.
Druckgießprozesse sicher beherrschen
Das Druckgießen ist ein hochproduktives Verfahren für die Serienfertigung von Bauteilen aus Nichteisenmetallen wie Aluminium und Magnesium sowie deren Legierungen. Die Prozesse laufen in engen thermischen Fenstern und bei kurzen Zykluszeiten ab. Schon geringe Temperaturabweichungen auf der Kavität, wie sie insbesondere in der Aufwärm- und Anlaufphase der Anlage auftreten, können die Qualität des Gussteils beeinträchtigen. Eine zuverlässige Inline-Temperaturüberwachung ist die Voraussetzung dafür, den Prozess effizient zu gestalten.
Temperaturabweichungen beim Druckguss führen zu Fehlern
Einfluss der Temperaturverteilung in der Gussform
Prozessstabilität
Qualität des Bauteils
Ausschussrate
Lebensdauer des Werkzeugs
Effizienz der Druckgusszelle
Typische Folgen thermischer Abweichungen sind verzögerte Erstarrung, Kaltlauf, Risse und Lunker im Werkstück, Materialabplatzungen sowie Ablagerungen am Druckgussteil oder an der Druckgussform.
Alle nicht normgerecht gefertigten Gussteile werden im Rahmen der Qualitätskontrolle aussortiert. Die Vielzahl möglicher Abweichungen führt insbesondere beim Anlaufen des Prozesses häufig zu einer hohen Ausschussrate, die sich negativ auf die Wirtschaftlichkeit des Druckgießens auswirkt. Gerade bei Aluminiumgussteilen verschärfen kurze Zykluszeiten diese Herausforderung zusätzlich.
DIECAST-CHECK für mehr Prozessstabilität und weniger Ausschuss
DIECAST-CHECK unterstützt Anwender dabei, kritische thermische Zustände der Gussform frühzeitig zu erkennen. Hochauflösende Wärmebildkameras erfassen Temperaturabweichungen zuverlässig – auch bei komplexen, feinstrukturierten Bauteilen – und machen so kritische Zonen der Gussform sichtbar. Das ermöglicht gezielte Korrekturmaßnahmen im laufenden Prozess.
Die thermografischen Messungen liefern zudem wichtige Daten, um die Qualität des Druckgussteils und Zykluszeiten zu optimieren.
Vorteile der thermografischen Überwachung im Druckguss
Mit DIECAST-CHECK profitieren Anwender von einer umfassenden und lückenlosen Inline-Temperaturüberwachung der Gussform.
Ihre Vorteile auf einen Blick
Frühzeitige Erkennung thermischer Abweichungen
Deutliche Senkung der Ausschussrate, insbesondere in der Anlaufphase
Stabilere Produktion durch datenbasierte Prozessüberwachung
Höhere Wirtschaftlichkeit der Druckgusszelle
Verringerte thermische Belastung der Gussform
Verlängerte Lebensdauer des Werkzeugs
Optimierung der Zykluszeit
Intuitive Bedienung und vollständiger Überblick über relevante Prozessdaten
Möchten Sie mehr erfahren?
Nicht selten sind Aufgabenstellungen mit besonderen Anforderungen verknüpft. Besprechen Sie gemeinsam mit unseren Spezialisten Ihre konkrete Anwendung, erhalten Sie weiterführende technische Informationen oder lernen Sie unsere Zusatzdienstleistungen kennen.
Thermografie im Druckguss unter realen Produktionsbedingungen
Die berührungslose und flächenhafte Temperaturmessung im Druckgussprozess ist aufgrund der widrigen Umgebungsbedingungen technisch sehr anspruchsvoll: Vor jedem Gussvorgang muss die Werkzeugform mit einem Trennmittel eingesprüht werden, um das Bauteil nach dem Druckguss leichter ablösen zu können. Dabei entstehen Sprühnebel und Schmutz, vor denen die optischen Systeme der im unmittelbaren Prozessumfeld eingesetzten Thermografiekameras geschützt werden müssen.
Insbesondere für die hohen Anforderungen dieser „Schmierphase“ wurde gemeinsam mit einem Industriepartner ein spezielles, sehr robustes Schutzgehäuse entwickelt. Dieses Gehäuse verfügt über eine präzise gesteuerte Schutzklappe und eine Luftspülung, die eine Verunreinigung des im Gehäuse integrierten Germanium-Schutzfensters verhindert. Damit bleibt die Funktionsfähigkeit des gesamten Messsystems gewährleistet und eine Reinigung wird erst nach hohen Standzeiten erforderlich.
Systemintegration in die Druckgussmaschine
DIECAST-CHECK wird über industrieübliche Schnittstellen in die Prozesssteuerung der Druckgusszelle eingebunden. Die DIECAST-CHECK-Software – eine eigens auf die Überwachung von Druckgussprozessen zugeschnittene Variante der IND-SCAN-Software – liefert Daten an die übergeordnete Anlagensteuerung, visualisiert die Prozessdaten auf einem Kontrollbildschirm und speichert alle Messwerte. Die Temperaturdaten werden automatisch nach dem Auftrag des Trennmittels erfasst und aufgezeichnet.
Software für Temperaturüberwachung, Alarmierung und Prozessbewertung
Die Benutzeroberfläche der DIECAST-Check-Software zeigt Temperaturbilder der Gussform in Echtzeit. Zusätzlich lassen sich grafisch die zeitlichen Temperaturverläufe darstellen und auswerten. Für die Auswertung können verschiedene Regions of Interest (ROI) definiert werden, die eine gezielte Überwachung besonders kritischer Bereiche für die Bauteilqualität ermöglichen.
Liegt die vom System gemessene Temperatur der Gussform innerhalb der vorgegebenen Grenzen, wird das produzierte Druckgussteil als „in Ordnung“ bewertet und der Zyklus läuft weiter. Werden Grenzwerte über- oder unterschritten, löst das System einen Alarm aus und markiert betroffene Bereiche mit zu hohen oder zu niedrigen Temperaturen. Die Daten werden an die Maschinensteuerung übergeben, die die notwendige Heizung oder Kühlung der Gussform auslöst.
Mit der Software werden zudem weitere Parameter überwacht, wie das Anliegen der Druckluft am Kameraschutzgehäuse, das fehlerfreie Arbeiten der Shutterklappe oder die Notwendigkeit, das Sichtfenster zu reinigen.
Fazit
DIECAST-CHECK ist besonders relevant für Anwendungen, in denen thermische Prozessfenster eng sind und hohe Qualitätsanforderungen gelten. Dazu zählen vor allem automatisierte Druckgussprozesse in der Serienfertigung.
Häufige Fragen zur thermografischen Überwachung im Druckguss
DIECAST-CHECK ist ein thermografisches Überwachungssystem zur flächigen Erfassung und Analyse der Temperaturverteilung von Gussformen im Druckgussprozess.
Die Temperaturverteilung auf der Gussform beeinflusst Prozessstabilität, Bauteilqualität und Wirtschaftlichkeit. Temperaturabweichungen können typische Gussfehler verursachen und die Ausschussrate erhöhen.
Pyrometer und Thermoelemente erfassen nur einzelne Messpunkte. DIECAST-CHECK liefert dagegen ein vollständiges Bild der Temperaturverteilung auf der Kavität. Dadurch werden kritische Bereiche früher sichtbar.
Nein. Die Temperaturdaten werden automatisch im Prozess erfasst, ohne die Zykluszeit zu verlängern.
Ja. Dafür wurde ein spezielles Schutzgehäuse mit Schutzklappe und Luftspülung entwickelt, das die Thermografiekameras schützt und damit die zuverlässige Messfunktion sicherstellt.
Ja. Mit der Software können verschiedene Regions of Interest definiert werden, mit denen sich Bereiche der Gussform gezielt überwachen lassen, die einen großen Einfluss auf die Bauteilqualität haben.
Werden Temperaturgrenzen über- oder unterschritten, löst das System sofort einen Alarm aus und markiert die betroffenen Bereiche. Die Maschinensteuerung regelt anhand der Daten die Heizung oder Kühlung der Gussform.
Besonders wertvoll ist die Lösung in der Aufwärm- und Anlaufphase, weil Temperaturabweichungen dort häufig zu erhöhter Ausschussbildung führen.
