2D-Oberflächeninspektion jetzt auch für Aluminium

Die Surcon 2D-Oberflächeninspektion aus dem Hause IMS ist nun auch für Aluminiumwalzwerke verfügbar. So lassen sich Oberflächenfehler selbst unter härtesten Umgebungsbedingungen sicher erkennen. 

Bereits seit den 1980er Jahren gehören die berührungslos detektierenden Systeme der IMS Messsysteme GmbH auch in Walzwerken zum festen Bestandteil der dortigen Prozesslinien und leisten einen signifikanten Beitrag für die Qualitätskontrolle sowie -sicherung bei der Herstellung dokumentiert einwandfreier Endprodukte. Entsprechend finden sich in dem breitgefächerten IMS-Produktportfolio auch hochpräzise Systeme für nahezu alle anfallenden Messaufgaben in Aluminium Warm- und Kaltwalzwerken, wie die Messung der Dicke, Dickenprofil, Breite, Keil, Beschichtung oder Planheit.

An signifikanten Punkten im Produktionsprozess platziert, detektieren alle IMS Messsysteme im laufenden Prozess und liefern durch das integrierte Qualitätsmanagement- und Auswertsystem grundlegende Daten für die präzise Anlagensteuerung. Eine Ausnahme bildete in diesem Bereich bisher die in der Produktion und Verarbeitung von Stahl bereits fest etablierte Surcon 2D Oberflächeninspektion. 

Seit dem Entwicklungsstart im Jahr 2008 profitieren mittlerweile weltweit namhafte produzierende Unternehmen von Brammen, Grobblechen, komplexen Profilen – wie Doppel-T-Trägern oder Spundwänden – sowie nahtlosen Rohren von den hochperformanten Surcon 2D-und 3D-Oberflächeninspektionssystemen.

Die logische Konsequenz aus den Erfahrungen dieser äußerst positiven Referenzprojekten konnte für IMS entsprechend nur sein, die bereits erfolgreich im Markt etablierten Oberflächeninspektionssysteme für die Detektion auch von hochreflektierender Materialien weiterzuentwickeln. Je weiter fortgeschritten der Produktionsprozess ist, umso feiner werden sowohl die Oberflächen, als auch die Defekte. Aus diesem Grund ist es für die sichere Erkennung dort auftretender Oberflächendefekte nicht ausreichend, lediglich mit Hilfe eines Hellfeldbereiches zu detektieren, wie es bei matten Oberflächen der Fall ist.

Oberflächenfehler, die Lichtreflexe erzeugen, sind ebenfalls nicht im Hellfeld zu erkennen. Abhilfe schafft hier ein zusätzlicher, im Dunkelfeldbereich platzierter, Kamerabalken, der auch kleinste Defekte sicher erkennt, visualisiert und dokumentiert.

Ein echter Meilenstein auf diesem Weg bedeutete die erfolgreiche Adaption der bestehenden Systemkonfiguration für die Oberflächeninspektion glänzender Stahl- sowie feuerverzinkter Oberflächen. Für IMS gleichzeitig Kick-off, auch den finalen Schritt hin zu einer Oberflächeninspektion für Aluminium zu gehen.

2017 lieferten erste Labortests und Auswertungen von Aluminiumproben bereits äußerst vielversprechende Ergebnisse, die schnell zu aktiven Feldtests in 2019 ausgeweitet werden konnten. Bis zu einer endgültigen Serienreife der surcon 2D Oberflächeninspektion für Aluminium galt es allerdings noch diverse, branchenspezifische Herausforderungen zu meistern.

Auch an die Mechanik der Messbügel werden durch die rauen Umgebungsbedingungen und beengten Platzverhältnisse in Aluminiumwalzwerken erhöhte Anforderungen gestellt. Als besonders schwierig gestaltet sich hier der Einsatz von aggressiven Walzölen auf Kerosinbasis bei der Herstellung von Aluminiumband. So mussten spezielle Modifikationen entwickelt werden, um das empfindliche Equipment der Oberflächeninspektionssysteme sicher über den gesamten Lebenszyklus zu schützen.

Ferner ist es für ein einwandfreies Inspektionsergebnis zwingend notwendig, Kamera- und Beleuchtungsfenster dauerhaft frei von Ölbelägen zu halten und auch die Dichtungen des Gehäuses müssen der korrosiven Umgebung standhalten.

Ergänzend erfordern die beengten Platzverhältnisse in den Walzwerken ein sehr individuell adaptierbares Design des Inspektionssystems. In enger Kooperation mit Ingenieurteams vor Ort gelang es den surcon Systemdesignern, ein flexibel anpassbares System zu konstruieren, das zudem über einen einfachen Zugang für Wartungsarbeiten verfügt.

Final führten die Verifizierung früherer Testergebnisse sowie die ergänzend durchgeführten Vor-Ort-Evaluierungen zu dem heute optimal gestalteten Setup der Surcon 2D-Oberflächeninspektion für die konstante Detektion über die gesamte Bandbreite von Aluminiumbändern.

Die Vorteile für Kunden der Aluminiumindustrie im Zuge einer kontinuierlichen Prozessoptimierung liegen dabei auf der Hand: 

Sonja Koch