Schleifbranddetektion

Schleifbrand kann die Lebenszeit Ihrer Bauteile drastisch reduzieren. Da Schleifbrand mit dem bloßen Auge nicht zu erkennen ist, bleibt dieser gängige Produktionsfehler oft unbemerkt. QASS hat ein Messsystem entwickelt, das die zerstörungsfreie und berührungslose Prüfung Ihrer Fertigungslinien ermöglicht.

Schleifbrand ist ein Phänomen, das bei der unbeabsichtigten Wärmebehandlung von Stahl mit zu hoher Schleifenergie und unter fehlender Kühlung entsteht. Auf dem Material können unter anderem weichere Anlasszonen sowie harte und spröde Neuhärtungszonen entstehen. Diese Abweichungen können Veränderungen von Härte, Gefüge und Eigenspannung zur Folge haben. Die Konsequenz ist eine Verringerung der Verschleißfestigkeit des Materials und die Bildung von Rissen und Ausbrüchen bei dynamischer Beanspruchung wird begünstigt.

Zerstörungsfreie Detektion von Schleifbrand mit dem QASS Messsystem

Die magnetische Struktur von ferromagnetischen Metallen lässt sich nutzbar machen, um zerstörungsfrei Informationen aus dem Material zu gewinnen. Es lassen sich aus dem magnetischen Verhalten Rückschlüsse auf die mechanischen Eigenschaften ermitteln. Änderungen der mechanischen Eigenschaften verursachen Veränderungen des magnetischen Verhaltens. Diesen Effekt kann QASS mit dem magnetischen Barkhausen Rauschens messen und visualisieren.

Bei der Schleifbranddetektion wird das Material mit einem mikromagnetischen Sensor zeilenweise abgefahren. Das zu vermessende Material wird einem magnetischen Wechselfeld ausgesetzt. Dabei wird die Umorientierung der einzelnen magnetischen Domänen in der Mikrostruktur des Werkstoffs gemessen. Das QOBOT Handlingsystem mit Laserabstandssensor sorgt für die richtige Positionierung und das korrekte Verfahren des µmagnetic-Sensors während der Messung. Das Barkhausen-Signal wird in Echtzeit mit den Abstandswerten verrechnet, um hochgenaue Messergebnisse zu erhalten. Die durch den mikromagnetischen Sensor erfassten Zeit-Amplituden-Signale werden vom QASS µmagnetic Messsystem digitalisiert und durch eine Fast-Fourier-Transformation (FFT) in Echtzeit aufbereitet.

Maschinen- und Störgeräusche können im Rahmen der Spektralanalyse mittels eines Spektralfilters (auch als Frequenzmaske bezeichnet) gezielt aus den Signaldaten gefiltert werden. Dadurch verbessert sich das Verhältnis zwischen Nutz- und Störsignal.

Prozessoptimierung auf Basis der QASS Schleifbrandprüfung

Schleifbrand kann an allen ferromagnetischen Materialien mit dem QASS Messsystem durch relative Unterschiede in der Magnetisierbarkeit genau gemessen und lokalisiert werden. Sei es eine Getriebewelle für den PKW oder ein Zahnrad für ein Schiffsgetriebe, mit dem µmagnetic Messsystem erfolgt die Überprüfung des gesamten Materials auf Schleifbrand vollautomatisch. Der Maschinenbediener muss nur wenige Eingaben machen – die Überprüfung und die Messungen übernimmt das QOBOT Handlingsystem. Während das Material automatisch abgefahren wird, werden die Daten in Echtzeit verarbeitet und in einer Datenbank dokumentiert.

Die Vorteile für den Hersteller liegen auf der Hand. Neben der Information über den Zustand Ihrer gefertigten Bauteile lassen sich die Maschinenparameter mit den gewonnenen Daten optimieren.