Anwendungen
Der Druckguss ist ein Metallgussverfahren, bei dem eine hochpräzise Stahlform verwendet wird, um komplexe Metallteile herzustellen. Das geschmolzene Material – in der Regel Aluminium, Zink oder Magnesium – wird unter hohem Druck in die Form eingespritzt. So entstehen präzise und robuste Komponenten, ideal für die Automobil-, Elektronik- und Energieindustrie ,wo komplexe Geometrien bei geringem Gewicht gefordert sind.
Bedürfnisse:
Überwachung der Schließkraft
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Messung der Schließkraftverteilung
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Kalibrierung und Prüfung der Zugstangenverformung
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Überwachung der Werkzeugposition
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Überwachung der Auswerferposition
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Druckmessung im Hydraulikkreis
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Regelung der elektrischen Heizelemente des Halteofens
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Messung der Halteofentemperatur
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Bedürfnis:
Überwachung der Schließkraft
Die kontinuierliche Schließkraftüberwachung in Druckgießmaschinen gewährleistet die Prozessstabilität, minimiert den Verschleiß und sichert eine gleichbleibend hohe Produktqualität. Das frühzeitige Erkennen von Abweichungen infolge von Verschleiß, Einstellungsfehlern oder thermischen Einflüssen vermiedet Ausschuss, optimiert den Prozess und verlängert die Lebensdauer von Maschine und Werkzeug.
Lösung:
Der Dehnungssensor SL76-VDA eignet sich für die dauerhafte Installation auf der Werkzeugoberfläche und liefert eine präzise, wiederholbare Echtzeitmessung der Schließkraft. Dank einer zyklischen Rückstellung bleibt der Messwert auch bei Temperaturschwankungen infolge des Einspritzens der Metallschmelze und der anschließenden Abkühlphase stabil. Dank des robusten Designs eignet er sich besonders für Druckgießmaschinen, die starken Vibrationen ausgesetzt sind. Die mechanische Bauweise erlaubt eine einfache Montage, ohne bauliche Anpassungen an den Maschinenaufbau. Der SL76-VDA überwacht die Maschinenbedingungen und die Prozessstabilität und stellt so eine optimale Schließkraft und hochwertige zuverlässige Produktion sicher.
Bedürfnis:
Messung der Schließkraftverteilung
Eine ungleichmäßige Schließkraftverteilung auf die Zugstangen einer Druckgießmaschine kann zu einer Fehlausrichtung des Werkzeugs, erhöhtem Verschleiß und Mängeln der Werkstücke führen. Die kontinuierliche Lastüberwachung an jeder Zugstange erlaubt die frühzeitige Erkennung von Ungleichgewichten infolge von Verschleiß, Einrichtungsfehlern oder Verformungen. Durch die frühzeitige Erkennung dieser Bedingungen werden Ausfälle vermieden, die Prozesszuverlässigkeit verbessert und die Lebensdauer von Werkzeug und Maschine verlängert.
Lösung:
Der Dehnungssensor ML1018 ist für die direkte Installation innerhalb der Zugstangen der Maschine konzipiert, wo er die axiale Dehnung misst, welche in die Schließkraft umgerechnet wird. Durch die Überwachung aller vier Zugstangen lässt sich die Lastverteilung genau beurteilen. Durch die Installation in der Nähe des Werkzeugschließbereichs liefert er hochgenaue Messwerte. Dank der geschützten Position innerhalb der Zugstange ist der Sensor vor Schäden durch den Druckgießprozess geschützt. Der ML1018 liefert ein kontinuierliches Feedback über die Lastverteilung zwischen den Zugstangen und ermöglicht die frühzeitige Erkennung von Ungleichgewichten und die schnelle Korrektur der Maschineneinstellungen.
Bedürfnis:
Kalibrierung und Prüfung der Zugstangenverformung
Die regelmäßige Schließkraftkalibrierung bei Druckgießmaschinen garantiert optimale Leistung, vermeidet Schäden und sichert die Qualität. Mobile Messungen erlauben die schnelle Erkennung von Abweichungen infolge von Verschleiß oder mechanischen bzw. hydraulischen Veränderungen und garantieren den Betrieb innerhalb der geforderten Parameter sowie die langfristig konstante Qualität.
Lösung:
Der drahtlose Dehnungssensor QE2008-W ist die ideale Lösung für Kalibrierung und kontinuierliche Überwachung während der Maschinenbewegung. Dank der klebstofffreien Befestigung lässt er sich schnell an den Zugstangen montieren und liefert innerhalb weniger Minuten präzise Messwerte. Die drahtlose Datenübertragung und die Kompatibilität mit mobilen Geräten erleichtern die Arbeit von Serviceteams, verkürzen Stillstandszeiten und gewährleisten dauerhaft konstante Leistung sowie gleichbleibende Produktqualität.
Bedürfnis:
Überwachung der Werkzeugposition
Die kontinuierliche Schließkraftüberwachung in Druckgießmaschinen ist entscheidend, um Prozessstabilität und konstante Teilequalität zu gewährleisten. Eine ungleichmäßige Lastverteilung auf den Zugstangen kann zu Werkzeugversatz, erhöhtem Verschleiß und Mängeln führen. Regelmäßige Kontrollen und Messungen während Kalibrierung oder Wartung erlauben eine schnelle Erkennung von Abweichungen infolge von Verschleiß, mechanischer Drift oder Veränderungen im Hydrauliksystem. Das frühzeitige Erkennen solcher Ungleichgewichte verhindert Defekte, erhöht die Produktionszuverlässigkeit und verlängert die Lebensdauer von Werkzeug und Maschine, bei gleichzeitig hohen Qualitätsstandards und unterbrechungsfreier Produktion.
Lösung:
Die Serie berührungsloser linearer Positionssensoren WPA garantiert eine präzise Erfassung der Werkzeugposition in Druckgießmaschinen. Da kein elektrischer Kontakt zwischen Sensor und Positionsgeber besteht, entfallen Verschleiß und Wartung, wodurch eine hohe Lebensdauer erreicht wird. Dank hoher Linearität, Wiederholgenauigkeit und geringer Hysterese liefern sie eine hohe Präzision. Für den Einsatz in rauen Umgebungen konzipiert, sind sie beständig gegen Vibrationen, Stöße und große Temperaturschwankungen. Sie sind vor äußeren Einflüssen geschützt und unempfindlich gegenüber elektromagnetischen Störungen. Mit Messwegen von 50 bis 4000 mm, Gleit- oder Schwimm-Positionsgebern und unterschiedlichen Ausgangssignalen, sind sie vielseitig einsetzbar und ideal zur Integration in jede Druckgießmaschine, für präzise Messungen und gleichbleibende Qualität des Druckgießprozesses.
Bedürfnis:
Überwachung der Auswerferposition
Die genaue Überwachung der Auswerferposition in Druckgießmaschinen ist wichtig, um eine präzise Entformung der Bauteile zu gewährleisten und den gesamten Produktionszyklus zu optimieren. Eine kontinuierliche Erfassung ermöglicht kürzere Zykluszeiten, verhindert Entformungsfehler und steigert die Gesamteffizienz der Maschine. Insbesondere die schnelle Messung des Auswerferhubs erlaubt eine präzise Prozesssteuerung, wodurch Ausschuss und ungeplante Stillstände reduziert werden. Dieser Ansatz verbessert die Produktqualität, verlängert die Lebensdauer der Komponenten und sorgt für eine stabilere, zuverlässigere Produktionssteuerung mit deutlichen Vorteilen bei Produktivität und Betriebskosten.
Lösung:
Die Serie berührungsloser linearer Positionssensoren WPA garantiert eine präzise Erfassung der Auswerfer in Druckgießmaschinen. Da kein elektrischer Kontakt zwischen Sensor und Positionsgeber besteht, entfallen Verschleiß und Wartung, wodurch eine hohe Lebensdauer erreicht wird. Dank hoher Linearität, Wiederholgenauigkeit und geringer Hysterese liefern sie eine hohe Präzision. Für den Einsatz in rauen Umgebungen konzipiert, sind sie beständig gegen Vibrationen, Stöße und große Temperaturschwankungen. Sie sind vor äußeren Einflüssen geschützt und unempfindlich gegenüber elektromagnetischen Störungen. Dank kurzer Messwege ab 50 mm, perfekt für die Erfassung kleiner Auswerferhübe, und der Auswahl zwischen Gleit- oder Schwimm-Positionsgebern sowie unterschiedlichen Signalausgängen, sind sie universell einsetzbar. Sie eignen sich für die Integration in jegliche Druckgießmaschine, gewährleisten zuverlässige Messungen und verbessern die Qualität und Wiederholbarkeit des Prozesses.
Bedürfnis:
Druckmessung im Hydraulikkreis
Die Überwachung des Hydraulikdrucks in Druckgießmaschinen ist von zentraler Bedeutung für Effizienz, Sicherheit und einen unterbrechungsfreien Betrieb. Diese Maschinen arbeiten mit sehr hohen Drücken, bei denen plötzliche, unerkannte Druckspitzen Bauteile beschädigen und die Systemzuverlässigkeit mindern können. Eine permanente Drucküberwachung dient der frühzeitigen Erkennung von Anomalien, der Vermeidung von Defekten und der effizienten Wartungsplanung. Eine Drucküberwachung in Echtzeit reduziert Maschinenstillstände, verlängert die Lebensdauer der Anlage und steigert die Produktionsqualität, wodurch Betriebssicherheit und Wirtschaftlichkeit verbessert werden.
Lösung:
Die Drucksensoren der Serie KS eignen sich ideal zur Überwachung der Hydraulikkreise in Druckgießmaschinen während sämtlicher Bearbeitungsphasen. Ihre auf Edelstahlmembran basierende Dickschichttechnologie sorgt für eine robuste, zuverlässige und platzsparende Bauform.
Hauptmerkmale:
- SIL2-Zertifizierung;
- Schnelle Druckerfassung (< 1 ms);
- Messbereich bis 1000 bar;
- IO-Link-Kommunikation.
Bedürfnis:
Regelung der elektrischen Heizelemente des Halteofens
Im Druckgussverfahren hält der Halteofen das flüssige Metall auf der optimalen Temperatur und sorgt so für eine gleichmäßige Schmelze während der Einspritzung. Aluminiumlegierungen, die Temperaturen von bis zu 700 °C erreichen, werden typischerweise über Siliziumkarbid-(SiC)-Heizelemente mit Niederspannung beheizt; Transformatoren sorgen für eine homogene Wärmeverteilung.
Die präzise Regelung dieser Heizelemente ist entscheidend, um die Temperatur konstant zu halten, die Energieeffizienz zu optimieren und Fehlfunktionen zu vermeiden. Eine kontinuierliche Überwachung erhöht die Zuverlässigkeit des Ofens und gewährleistet eine gleichbleibende Qualität des Produktionsprozesses.
Lösung:
Für die präzise Steuerung industrieller elektrischer Heizprozesse bieten die Leistungssteller der Serie GPC mit Strombereichen bis 600 A in ein-, zwei- und dreiphasiger Ausführung eine kompakte, robuste und äußerst leistungsfähige Lösung, die für alle Lasttypen, von linearen Heizwiderständen bis zu Transformatoren geeignet ist. Sie bieten maximale Flexibilität durch konfigurierbare Funktionen, integrierte Diagnose für vorausschauende Wartung und Konnektivität mit den neuesten Kommunikationsprotokollen. Das modulare E/A-System erlaubt eine umfassende Signalverwaltung, von der Befehlsweitergabe bis zur Erfassung von Prozessvariablen. Das kompakte Design erlaubt den Einbau auch in engen Räumen und garantiert Effizienz, unterbrechungsfreien Betrieb und reduzierte Stillstandszeiten.
Bedürfnis:
Messung der Halteofentemperatur
Die Temperatur ist die entscheidende Messgröße, um sicherzustellen, dass das geschmolzene Metall auf der idealen Temperatur gehalten wird und eine homogene, fließfähige Schmelze sowie eine wiederholbare Einspritzung gewährleistet sind. Die Sonde wird im geschmolzenen Metall betrieben und dabei eine stabile, kontinuierliche Messung sicherstellen. Dabei spielt die Schutzhülse, die das empfindliche Messelement, in der Regel ein Thermoelement, umhüllt, eine zentrale Rolle, da sie nicht nur den Schutz bei hohen Temperaturen bietet, sondern auch einen schnellen Austausch im Störungsfall ermöglicht. Das entscheidende Merkmal der Schutzhülse ist das Material, der sowohl den hohen Temperaturen der Metallschmelze (bis 700 °C) als auch ihrer korrosiven Wirkung widerstehen muss. Nur ein geeignetes Hülsenmaterial gewährleistet die erforderliche Zuverlässigkeit und Beständigkeit.
Lösung:
Die Temperatursonden der Serie TC6, mit Thermoelement als Messelement, sind die ideale Lösung für Wärmebehandlungsanwendungen bis 1000 °C. Durch die Wahl zwischen verschiedenen Thermoelementtypen, Messbereichen, Einbaulängen und Schutzhülsenmaterialien ergibt sich eine breite Anwendungsvielfalt. Beispielsweise eignet sich eine Schutzhülse aus Nickel-Chrom-Eisen-Legierung INCONEL 600 besonders für hohe Temperaturen in aggressiven Umgebungen, wie etwa in Halteöfen für Aluminiumschmelze.
Das Funktionsprinzip:
Das Druckgussverfahren ist ein Fertigungsprozess zur Herstellung von Metallkomponenten mit hoher Präzision und hervorragender Oberflächenqualität. Dabei werden geschmolzene Metalllegierungen (wie Aluminium, Zink oder Magnesium) in ein vorgeheiztes Stahlwerkzeug eingespritzt. Die Schmelze wird in Halteöfen auf optimaler Temperatur gehalten, um während des gesamten Einspritzvorgangs Homogenität und Fließfähigkeit zu gewährleisten.
Der Prozess gliedert sich in zwei Hauptphasen:
- Einspritzen der Metallschmelze in das Werkzeug
- Abkühlen zur Erstarrung des Werkstücks.
Zunächst wird das Metall geschmolzen und auf Temperatur gehalten, anschließend unter hohem Druck (bis zu 2000 bar) in das Werkzeug eingespritzt.
Die hohe Einspritzgeschwindigkeit und der Druck erzeugen Vibrationen, die die Stabilität der Maschine beeinträchtigen können. Daher muss die Maschine so konstruiert sein, dass sie diesen Belastungen standhält. Der Druck wird auch während der Abkühlphase aufrechterhalten, um eine korrekte Erstarrung des Metalls und die maßliche Genauigkeit des Bauteils zu gewährleisten.
Dieses Verfahren bietet zahlreiche Vorteile bei der Herstellung komplexer Bauteile für z. B. die Automobil-, Elektronik- und Energieindustrie, da es die Produktion hochwertiger Werkstücke mit engen Toleranzen und hoher Prozesseffizienz ermöglicht. Zudem wird der Materialausschuss minimiert, was die Produktionskosten optimiert.
Anforderungen und Technologie:
Beim Druckgussverfahren ist die genaue Überwachung und Steuerung kritischer Variablen für eine effiziente und präzise Herstellung von Metallbauteilen unerlässlich:
- Temperatur der Metallschmelze,
- Einspritzdruck,
- Werkzeugschließkraft und -geometrie,
- Werkzeugposition.
Eine geeignete Schmelzetemperatur, abhängig von der verwendeten Legierung, ist entscheidend, um eine homogene und fließfähige Metallschmelze zu gewährleisten und so die Prozesswiederholbarkeit während der Einspritzphase sicherzustellen.
Ebenso wichtig ist die Drucküberwachung im Hydrauliksystem: In Druckgussverfahren können Drücke von bis zu 2000 bar entstehen, wobei unentdeckte Druckspitzen die Maschine beschädigen und zu Ausfällen führen können.
Schließlich stellt die Überwachung von Werkzeugschließkraft und -geometrie während der Öffnungs- und Schließphasen sicher, dass eine gleichbleibend hohe Produktqualität erreicht wird, und ermöglicht zugleich die frühzeitige Erkennung möglicher Anomalien, was das Risiko von Störungen und kostspieligen Maschinenstillständen reduziert.
