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10.10.2017

Röntgenmessgeräte X-RAY 6000 Pro von Sikora zur Prüfung von Fluorkunststoffschläuchen

Messwerte auf einen Blick

Die Qualität von Schläuchen, Schrumpfschläuchen und Profilen aus Fluorkunststoffen wurde bisher anhand zweier Stichproben bewertet. Diese liefern jedoch keine reproduzierbaren Daten. Das hat sich mit dem Einsatz von Inline-Röntgenmessgeräten geändert.

Prüfung von Fluorkunststoffschläuchen mit einem Röntgenmessgerät (© Studio_G5/Sikora)

Fluorkunststoffe sind extrem beständig gegen nahezu alle Arten von Chemikalien wie Benzin, Lösungsmittel, Säuren oder Laugen. Darüber hinaus sind sie auch noch langzeitwitterungs- und hitzebeständig. Aufgrund ihrer Chemikalienbeständigkeit werden diese Kunststoffe zur Herstellung von Schläuchen für die Verfahrenstechnik und den Anlagenbau eingesetzt, vor allem für den Transport von aggressiven Medien. In der Lackierindustrie beispielsweise werden ganze Lackierstraßen mit Fluorkunststoffschläuchen zur Farbversorgung ausgestattet.

Auch im Konsumgüterbereich trifft man auf Fluorkunststoffschläuche. Die geringe Oberflächenenergie der Kunststoffe ermöglicht eine leichte Reinigung der Produkte und verhindert wie in der bekannten Teflon-Bratpfanne das Anhaften des Gebratenen. In Kaffeevollautomaten sind die Schläuche zum Durchleiten von heißem Wasser verbaut. Die besonderen Anforderungen hier: Sie müssen dauerhaft hohen Temperaturen standhalten, gleichzeitig aber auch rein, also ohne Additive, Weichmacher und andere Zusatzstoffe sein, damit sie physiologisch unbedenklich sind. In der Halbleiterindustrie werden Siliziumwafer für die Herstellung von Computerchips im Produktionsprozess belichtet, entwickelt und geätzt. Für den Transport der verwendeten Chemikalien werden ultrareine, beständige Fluorkunststoffschläuche benötigt.

Die Qualitätsanforderungen an solche Schläuche sind dementsprechend hoch und unterliegen zahlreichen Normen der jeweiligen Branche, in der sie eingesetzt werden.

Durchgängige Kontrolle

Zur Sicherung der Schlauchqualität und zur Optimierung der Produktionsprozesse setzt der in Neuss ansässige Hersteller von Fluorkunststoffschläuchen APT (Advanced Polymer Tubing) Inline-Mess- und Regeltechnologie des Bremer Messgeräteherstellers Sikora in den Extrusionslinien ein.

Früher war die klassische Prüftechnik eine reine Stichprobenkontrolle. Dabei wurden Schlauchabschnitte stichprobenhaft auf den Innendurchmesser, den Außendurchmesser, die Wandstärke und die Rundheit des Schlauchs hin geprüft. Der Schlauch wurde auf der Maschine angefahren und nach einer gewissen Zeit ein Muster genommen, das mittels Schieblehre und Prüfdorn vermessen wurde.

Wenn er den Spezifikationen entsprach, wurde der Schlauch in der gewünschten Länge produziert und am Ende der Produktion nochmals ein Muster geschnitten und vermessen. Anhand der zwei Stichproben wurde die Qualität der gesamten Schlauchlänge bewertet.

Da eine Stichprobenkontrolle keine reproduzierbaren Daten liefert, hat sich der ISO 9001-zertifizierte Hersteller dazu entschieden, Inline-Röntgenmesssysteme einzusetzen, die zudem genauere Daten liefert. Mit Röntgenmessgeräten der Serie X-RAY 6000 PRO lassen sich nach Angaben des Messgeräteherstellers die Wanddicke, die Exzentrizität, der Innen- und Außendurchmesser und die Ovalität von bis zu drei unterschiedlichen Materialschichten eines Schlauchs präzise messen (Bild 1). Mit der Inline-Messung werden die Messwerte auf einem großen Display des zugehörigen Prozessorsystems numerisch und grafisch dargestellt. Der Bediener an der Linie sieht so mit nur einem Blick, ob die Werte innerhalb der definierten Toleranzgrenzen liegen.

"Mit einer Inline-Messung der Produkte in der Linie kann die Qualität schneller bewertet, kontrolliert und reproduziert werden", erläutert Erich Kipping, Geschäftsführer des schlauchproduzierenden Unternehmens. Messgeräte dienen nicht nur der Qualitätskontrolle, sondern helfen dem Maschinenbediener auch beim Beherrschen seiner Anlagen.

Eine Exzentrizität der Wanddicke erscheint beispielsweise auf dem Monitor als exzentrischer Ring, wobei die Position der dünnsten Wandstärke farbig gekennzeichnet ist. Mit diesen Informationen kann der Anlagenbediener viel früher regelnd eingreifen und verhindern, dass der Fertigungsprozess aus den Toleranzgrenzen hinausläuft. Die eingesetzten Geräte sorgen mit der automatischen Regelung der Liniengeschwindigkeit oder der Extruderdrehzahl unter Berücksichtigung der Minimalwerte somit für eine optimale Prozesskontrolle.

Kein Schlauch ohne Dokumente

Ein wesentliches Element des Qualitätsmanagements ist auch die Dokumentation, da Kunden meist ein Messprotokoll wünschen. Jeder Zentimeter Schlauch kann einem entsprechenden, dokumentierten Messwert zugeordnet werden. Damit erreicht der Schlauchhersteller nach eigenen Angaben eine sehr geringe Reklamationsrate, die dauerhaft unter einem Prozent liegen soll.

Neben der kontinuierlichen Inline-Dimensionsmessung spielt für APT die Materialeinsparung eine große Rolle, da die Rohstoffpreise für Fluorkunststoffe vergleichsweise hoch sind. Mithilfe der Röntgenmessgeräte soll sich der Ausschuss verringern lassen. Denn sofort nach Anfahren der Linie stehen Messwerte zur Verfügung. Der Anfahrprozess ist somit relativ kurz und erfolgt ohne großen Materialverlust.

Sikora AG
www.sikora.net

Unternehmensinformation

SIKORA AG

Bruchweide 2
DE 28307 Bremen
Tel.: 0421 48900-0
Fax: 0421 4890090

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