SKZ: Neues Millimeterwellen-Messsystem von Sikora zur Wanddickenmessung von Rohren

Feierliche Systemübergabe des Radarsystems "Centerwave" 6000 zur Inline-Wanddickenmessung in der Extrusion am Technologietag 2018 am SKZ, v.l.: Thomas Hochrein, Geschäftsführer der Forschung und Entwicklung am SKZ, Marieluise Lang, Leiterin des Bereiches Compoundieren und Extrudieren, Harry Prunk, Vorstandsmitglied und Gesellschafter der Sikora AG - (Bilder: SKZ).

Die Wanddicke von extrudierten Kunststoffrohren bestimmt einerseits maßgeblich die mechanischen Eigenschaften des Produkts und andererseits unmittelbar die Herstellungskosten. Bei einem angenommenen durchschnittlichen Massendurchsatz von ca. einer Tonne pro Stunde, 8.000 Produktionsstunden pro Jahr und einem Materialwert von 1.500 Euro pro Tonne führt bereits ein Prozent Materialeinsparung zu einer Kostenersparnis von 120.000 Euro/Jahr. Eine Materialersparnis kann einfach durch eine entsprechende Optimierung der Wanddicke erreicht werden, sofern diese exakt gemessen und anschließend angepasst werden kann. Auf diese Weise amortisieren sich Messsystemkosten innerhalb kurzer Zeit. Daher können Inline-Wanddickenmesssysteme für Rohre, aber auch andere Extrusionsprodukte, hier sehr hilfreich sein.

Viele Jahrzehnte dominierten hier Ultraschallmessverfahren. Dabei wird die Laufzeit von in das Extrudat eingeleiteten Ultraschallwellen gemessen und unter Kenntnis der materialspezifischen Schallgeschwindigkeit in eine Wanddicke umgerechnet. Das SKZ verfügt über ein derartiges System der iNOEX GmbH, Melle. Nachteilig ist nach Erläuterung des SKZ jedoch, dass die Schallgeschwindigkeit stark temperaturabhängig ist, sodass übliche Temperaturschwankungen in der Extrusion eine exakte Wanddickenmessung behindern. Der apparative Aufwand ist verhältnismäßig groß, da Ultraschallverfahren ein Koppelmedium etwa in Form von Wasser zwischen dem Prüfkopf und dem Extrudat erfordern. Dieses Wasser kann beispielsweise zu Veralgung neigen und damit die Messung behindern.

Die so genannte Millimeterwellen- oder Radartechnologie zeichnet sich im Unterschied zu Ultraschallverfahren durch eine berührungslose Messweise aus, so dass keine Wasserankopplung benötigt wird. Der apparative Aufwand ist damit signifikant geringer, was erfahrungsgemäß mit einer hohen industriellen Akzeptanz einhergeht. Weiterhin ist diese Messmethode temperaturunabhängig, so dass die Wanddicke erstmals unabhängig von extrusionsbedingten Temperaturänderungen zuverlässig und reproduzierbar ermittelt werden kann.

Die Messwerte des "Centerwave" 6000 werden übersichtlich am Monitor des Prozessorsystems "Ecocontrol" 6000 angezeigt.

Im Gegensatz zur sogenannten Terahertz-Technik wird bei der Radartechnologie zudem auf optische Elemente und Laser verzichtet. Dadurch ist eine höhere Robustheit gegenüber industriellen Bedingungen gewährleistet. Ein solches inlinefähiges und robustes System steht dem SKZ nun erstmals dank einer langfristigen Geräteleihgabe durch den Hersteller Sikora AG, Bremen, zur Verfügung. Das System soll sowohl in die Aus- und Weiterbildungsaktivitäten des SKZ eingebunden werden, um Kursinhalte auf dem aktuellen Stand der Technik zu halten als auch in zahlreichen Forschungs- und Entwicklungsprojekten Einzug finden. Darüber hinaus wird es auch für Messaufgaben im Rahmen von industriellen Aufträgen eingesetzt.

Interessierte Unternehmen können sich vor Ort am SKZ ein Bild über diese erfolgsversprechende Anlagentechnik machen.

Weitere Informationen: www.skz.de, sikora.net

SKZ - Das Kunststoff-Zentrum, Würzburg

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