Das neue Drahtzug Condition Monitoring von QASS

Bevor ein Drahtring gezogen wird, müssen die Qualitätsfaktoren beim Umformvorgang im richtigen Verhältnis zueinanderstehen. Nur ein gut ausbalanciertes Verhältnis von Querschnittreduktion, Ziehgeschwindigkeit und Schmierung ermöglich eine effiziente Prozessstabilität und höchste Qualität. Selbst bei einer geometrischen Bestimmung des Ziehsteins, wird die Auslegung und Dimension der Reibungszahl (Reibungskoeffizient) geschätzt oder pauschal nach empirischen Werten angenommen. In der Praxis wird die wirtschaftlichste Ziehgeschwindigkeit also nicht direkt ermittelt, sondern erprobt. Das QASS Drahtzug Condition Monitoring schafft hier Abhilfe.

Das teils kilometerlange Produkt “Draht” stellt die Qualitätsprüfung vor eine Hürde. Mit dem Mess-System Optimizer4D von QASS steht endlich eine automatische Qualitätsprüfung zur Verfügung, die den Umformvorgang zerstörungsfrei überwacht und robust gegenüber Ölen und Stäuben ist.

“Wie lief der Draht?” – Dies ist wohl die häufigste Frage an einen erfahrenen Drahtzieher. QASS setzt genau hier an. Als einziges Unternehmen weltweit, messen und faktorisieren wir den gesamten Verlauf des tribologischen Zusammenspiels zwischen Draht und Ziehstein. Hierbei kann das direkte Verhältnis während der Umformung live, also in Echtzeit, am Produktionsbildschirm abgelesen werden. Hier erfolgt eine Ausgabe in ein 2D-Diagramm: [%] Abweichung über [t] Zeit.

Unser Drahtzug Condition Monitoring ermöglicht einem Drahtzieher die optimale bzw. wirtschaftlichste Ziehgeschwindigkeit bei bestmöglicher Qualität zu ermitteln.

Nahezu jede Mehrfach-Drahtzugmaschine lässt sich ausrüsten. Der etwa tischtennisgroße Sensor passt an jeden Ziehkasten.

Verschieben Sie den weißen Regler im Bild.

Unterschiedliche Ziehgeschwindigkeiten sorgen für unterschiedliche HFIM-Signale. Verschlechtert sich die Qualität des Produktes, treten leicht erkennbare Anomalien im HFIM-Abbild auf. Das Mess-System von QASS kann Ihre Prozesse optimieren und die wirtschaftlichste und optimale Ziehgeschwindigkeit bestimmen.

Auf der linken Seite ist das HFIM-Abbild eines Drahtzug-Prozesses mit einer Zuggeschwindigkeit von 6 Metern pro Sekunde zu sehen. Es dokumentiert eine gleichmäßig bleibende, hohe Drahtqualität. Das rechte Abbild zeigt eine Zuggeschwindigkeit von 12 Metern pro Sekunde.

Abb. links: Ermittlung der optimalen Ziehgeschwindigkeit. Geschwindigkeitserhöhung von 8 m/s auf 9 m/s. Arbeitskarte 8 m/s (+/- 1 m/s). Material: Kaltstauchstahl.

Ergebnis: Höhere Ziehgeschwindigkeit bei gleichbleibender Qualität. Eine Erhöhung von 8 m/s auf 9 m/s ist zu empfehlen. Reibverhältnisse und Benetzungsgrad zeigen gleichwertig stabile Verhältnisse.

Abb. links: Ermittlung der optimalen Ziehgeschwindigkeit. Vorgabe des Arbeitsauftrags: 11 m/s (+/-1 m/s). Im linken Bereich von 12 m/s entsteht Mischreibung und Haftreibung. Im rechten Bereich wird mit einer Geschwindigkeit von 11 m/s gezogen. Hier entsteht nur Mischreibung.

Ergebnis nach der Analyse: Die optimale Ziehgeschwindigkeit bei gleichbleibender Qualität liegt bei 11,8 m/s.

Ein fabrikneuer Ziehstein gibt andere HFIM-Signale ab als ein verschlissener. Optimizer4D stellt in Echtzeit fest, wenn die ermittelten Toleranzgrenzen überschritten werden. Hierzu gibt man dem Mess-System Informationen über die Ziehstein-Laufkarte und den Fertigungsauftrag. Optimizer4D prüft die Qualität bei den letzten zwei statischen Ziehwerkzeugen einer Mehrfachdrahtzuganlage – anschließend ist eine automatische Qualitätsüberwachung Ihres Prozesses sichergestellt. Dadurch wird u. a. die Qualität des Ziehmittels überprüft. Rechts im Bild: ein von QASS detektierter Schmierfilmabriss an einer Mehrfachdrahtzuganlage.

Wer Draht von einer besonders hohen Güte erzeugt, weiß, dass die Fehlertoleranzen sehr gering sind. Optimizer4D hilft, die optimale Ziehgeschwindigkeit herauszufinden. Gleichzeitig stellt das System fest, wenn der Verlust von Schmiermittel droht oder gar schon eingetreten ist – auf Wunsch kann Optimizer4D die Anlage anhalten. Temporäre mechanische Beschädigungen zeigen sich im HFIM-Abbild, so wie der Abriss des Drahtes. Optimizer4D überwacht also nicht nur die Produktion, sondern dokumentiert auch die Ergebnisse. Die Software gibt an, inwieweit die Qualität von der gewünschten Norm abweicht. QASS ermöglicht folgende Features:

• Eine automatisierte Überwachung und Dokumentation aller Drahtzüge;
• Echtzeit-Visualisierungen des laufenden Prozesses, u. a. in einer 3D-Landschaft;
• Abweichungen werden sofort erkannt und dokumentiert;
• Fehlerprotokollierung, auch von kleinen fehlerbehafteten Abschnitten;
• Qualitätsnachweis mit Ringnummer und Zeitstempel;
• Ein Graph zeigt die Qualität jedes Coils an, jedes Rings. Auf Wunsch wird der Graph per Dokument ausgegeben.

Was macht die Implementierung so unkompliziert?

• Keine Unterbrechung des laufenden Prozesses
• Einfache Sensorinstallation
• Nur eine einmalige Mitarbeiterschulung nötig
• Beratung und Installation durch QASS vor Ort
• Praktische Performance Tools für Maschinenbediener
• Das QASS Service-Versprechen

Es gibt viele Messgeräte zur akustischen Qualitätskontrolle, aber nur QASS analysiert zusätzlich zur Signalstärke auch Frequenzen. Nur die selektive Frequenzdarstellung eröffnet eine differenzierte Betrachtung des Ablaufes.

Bestimmte Frequenzbereiche tragen andere Informationen als andere – auf QASS-Art ist es einfach, die Bereiche auszublenden, die z. B. Störungen oder Signale irrelevanter Quellen beinhalten. Zudem ist das QASS-System unempfindlicher gegenüber Schmutz wie etwa Verfahren auf optischer Basis.

Auch ist die akustische Prüfung weniger anfällig für falsche Interpretationen der Oberfläche. Selbst innen liegende Schäden können detektiert werden, wenn sie bei der plastischen Umformung von Ziehstein zu Ziehstein stärkere Emissionen erzeugen als ein unbeschädigter Draht.