Berührungslose Temperaturmessung verbessert industrielle Metallbeschichtungsprozesse

Präzise Wärmebildgebung erkennt thermische Abweichungen während des Spritzbeschichtens

Für die Temperaturüberwachung beim thermischen Spritzbeschichten kommen langwellige Infrarotkameras von Optris zum Einsatz. Sie erfassen die Temperaturverteilung auf der Werkstückoberfläche berührungslos und ermöglichen die gleichzeitige Überwachung der Bauteilrotation und der Bewegung des Spritzstrahls. In einer praktischen Testanwendung wird eine Wärmebildkamera der PI 400-Serie innerhalb der geschlossenen Beschichtungskabine auf einem Stativ positioniert. Der Abstand zum Werkstück beträgt ungefähr einen Meter. Die Bilddaten werden über eine USB-Verbindung an einen außerhalb der Kabine befindlichen Computer übertragen und dort ausgewertet. Da gewöhnliches Schauglas für die langwellige Infrarotstrahlung nicht ausreichend durchlässig ist, erfolgt die Messung direkt innerhalb der Anlage. Eine vorhandene Absaugung gewährleistet dabei freie Sicht auf den Beschichtungsprozess.

Für vergleichbare Anwendungen eignen sich die Optris PI 400i, PI 450i und PI 640i. Alle drei Infrarotkameras arbeiten im Spektralbereich von 8 bis 14 µm und bieten einen Temperaturmessbereich von 0 bis 250 °C, der die relevanten Werkstücktemperaturen abdeckt. Die PI 400i verfügt über eine optische Auflösung von 382 × 288 Pixeln und eine Bildfrequenz von 80 Hz. Die PI 450i bietet dieselbe Auflösung und Bildfrequenz, erkennt mit einer thermischen Empfindlichkeit von 40 mK jedoch besonders geringe Temperaturunterschiede. Für detailliertere Wärmebilder eignet sich die PI 640i mit 640 × 480 Pixeln bei 32 Hz beziehungsweise 125 Hz im Teilbildmodus.

Die lizenzfreie Software Optris PIX Connect visualisiert Temperaturverteilungen, ermöglicht die Auswertung definierter Messbereiche und unterstützt die Dokumentation thermischer Veränderungen. Über individuell festgelegte Temperaturschwellen lassen sich kritische Prozesszustände erkennen. Für eine dauerhafte Anlagenintegration stehen industrielle Prozessschnittstellen mit Analogausgängen und Alarmrelais zur Verfügung. Dadurch können Temperaturüberschreitungen an die Maschinensteuerung gemeldet oder dem Bedienpersonal angezeigt werden. Die Auswahl geeigneter Objektive ermöglicht eine Anpassung des Messfeldes an unterschiedliche Werkstückgrößen und Einbaupositionen.