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Mess- & Prüftechnik

Mess- & Prüftechnik: 23.05.2018

Digitale Vorstufe

Unterstützung für die Qualitätskontrolle von Lacksprays

In einem Beschichtungsprozess wirken viele teils schwer messbare Einflussfaktoren auf die Beschichtungsqualität. Folglich kommt es in der Produktion immer wieder zu Beschichtungsfehlern, die sich in einer mangelnden Funktionalität oder minderen optischen Qualität spiegeln. Eine mögliche Fehlerquelle stellt dabei das Lackspray bzw. dessen Spritzbild dar. Um dies zu überprüfen, werden üblicherweise Spritzbilder auf Pappen oder Blechen angefertigt, die von erfahrenen Mitarbeitern visuell begutachtet und anschließend interpretiert werden. Aus zeitlichen Gründen ist dies allerdings nicht vor jedem Beschichtungsvorgang umsetzbar. Zudem sind diese Überprüfungen stark von der durchführenden Person abhängig und somit subjektiv.

Mit dem "SpraySpy" nimmt man die Messdaten für das digitale Spritzbild auf. Grafiken: AOM

Mit dem "SpraySpy" nimmt man die Messdaten für das digitale Spritzbild auf. Grafiken: AOM

"In diesem Punkt greift AOM-Systems ein", sagt Geschäftsführer Dr. Meiko Hecker. "Zur Unterstützung der Mitarbeiter in der Qualitätssicherung haben wir das ‚digitale Spritzbild‘ entwickelt. Im Vergleich zum klassischen Spritzbild ist es leicht zu benutzen, wenig zeitaufwändig und kann vollautomatisiert erstellt sowie dokumentiert werden. Enge Taktungen sind somit möglich." Dabei ist es ein messwertgestütztes objektives Verfahren, mit dem auch große Datenmengen problemlos verarbeitbar sind. Wie entsteht die "Online-Variante" des Karton-Spritzbilds? Zunächst wird mit einem Laser-Messgerät, dem "SpraySpy", das Lackspray automatisiert vermessen. Das Messverfahren arbeitet in situ und misst die Volumenverteilung des Lacks in den Tropfen im gesamten Spraykegel in Echtzeit (Bild 1). Gleichzeitig misst das Messgerät die Tropfenanzahl im Spraykegel. Aus der Über­lagerung beider Informationsquellen ergibt sich ein Falsch­farbenbild – das digitale Spritzbild (Bild 2). Jede Farbe im Datenbild steht dabei für einen Zahlenwert. Je höher die durchschnittliche Volumenverteilung des Lacks ausfällt, desto wärmer ist der angegebene Farbton.

WARUM DAS WICHTIG WIRD
Mit den digitalen Spritzbildern sind Trends objektiv darstell- und überwachbar. Dies ist von besonderem Interesse, da Prozesse nicht stagnieren. Sie sind hoch­variabel, verändern sich durch den Einsatz unterschiedlicher Lacke, verschiedener Sprühpistolen und durch äußere Einflüsse wie variable Umgebungsbedingungen. Mit dem digitalen Spritzbild ist es möglich, auch weitreichende Trends aufzuzeigen, da nicht nur die letzten 10-20 Spritzbilder, sondern in digitaler Form alle aufgenommenen Spritzbilder zur Analyse verfügbar sind. Gerade im Industrie- 4.0-Zeitalter wird dies immer bedeutsamer.

Spritzbildanalyse als dauerhafte Basis

Diese Darstellungsform erlaubt es innerhalb kürzester Zeit, ein Spray zu analysieren und digital zu dokumentieren. Außerdem sind große Datenmengen automatisiert verarbeitbar. So gibt das digitale Spritzbild auch einem unerfahrenen Auge einen direkten ersten Eindruck von der Sprayqualität (Bild 3). Dies ist auch deutlich im dargestellten Beispiel zu sehen. Vermessen wurde das Spritzbild einer "SATAjet 5000 B RP" bei der Zerstäubung eines schwarzen BaseCoat von PPG bei 1,3 bar. Bild 4 zeigt die digitalen Spritzbilder in 10 cm und 20 cm Abstand zur Düse. Auch für das ungeübte Auge sind sofort die typische elliptische Form des Spraykegels sowie die Aufweitung des Spraykegels mit steigendem Abstand zur Düse zu erkennen. Im Realfall auftretende Unregelmäßigkeiten wären somit einfach zu bestimmen. Unterstützt durch die Software kann das System auch automatisiert bei Unregelmäßigkeiten im Spray eine Fehlermeldung absetzen. So ist die Einleitung sofortiger Lösungsmaßnahmen umsetzbar.

Bild 2: Durch die Zusammenführung der Informationen über Tropfen- und Volumenverteilung ergibt sich ein datenbasiertes Falschfarbenbild.

Bild 2: Durch die Zusammenführung der Informationen über Tropfen- und Volumenverteilung ergibt sich ein datenbasiertes Falschfarbenbild.

Bild 3: Sowohl die elliptische Form als auch die Sprayverbreiterung bei zunehmendem Abstand zur Düse sind direkt im Sprühbild zu sehen.

Bild 3: Sowohl die elliptische Form als auch die Sprayverbreiterung bei zunehmendem Abstand zur Düse sind direkt im Sprühbild zu sehen.

Zum Netzwerken:
AOM-Systems GmbH, Griesheim, Dr. Meiko Hecker, Tel. +49 6155 795-2145, mh@aom-Systems.com, www.aom-Systems.com

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