I. Mess- und Prüftechnik
1. In-Inline-Dickenüberwachung
Röntgenstrahlen: Misst die Dicke durch Analyse der Abschwächung von Röntgenstrahlen beim Durchgang durch das Material. Es eignet sich für Hochgeschwindigkeits-Warmwalzlinien und widersteht rauen Umgebungen wie hohen Temperaturen und Staub.
Laser: Nutzt Echtzeit-Scanning über Laser-Wegsensoren. Geeignet für die kontinuierliche Produktion von Materialien wie Kunststofffolien und Papier mit einer Genauigkeit im Mikrometerbereich.
Optisch: Kombiniert Hochgeschwindigkeitskameras und Bildverarbeitungstechnologie, um Faserverteilung und Oberflächenfehler zu erkennen.
Kapazitiv: Berechnet die Materialdicke durch Erkennung von Änderungen der Kapazitätswerte. Geeignet für die berührungslose-Messung extrem dünner Materialien.
Maschinelle Bildverarbeitung: Erfasst Bilder über eine Kamera und analysiert mithilfe von Algorithmen Gleichmäßigkeitsmetriken wie Produktdicke und Außendurchmesser.
2. Qualitätsbewertung: Bei Materialien wie Papier oder Vliesstoffen wird die Fasergleichmäßigkeit durch Analyse der Lichtintensitätsverteilung (Texturindex) quantifiziert; Ein niedrigerer Wert weist auf eine bessere Qualität hin.
II. Technologie zur Steuerung des Formprozesses
1. Extrusions- und Düsentechnologie (Polymere, Papier): Gewährleistet einen gleichmäßigen Düsenspalt durch automatische, dynamische Anpassung mithilfe von Vorrichtungen wie Wärmedehnbolzen. Bei mehrschichtigen Materialien erfolgt die Feinabstimmung mithilfe von Schichtdicken-Einstelleinheiten oder Mikro-{4}Einstellstiften für die Schichtdicke, um eine gleichmäßige Dicke über alle Schichten hinweg sicherzustellen.
2. Rollformtechnologie (Metalle, Lithium--Ionenbatterien):
Hydraulik- und Walzspaltsteuerung: Ein hochpräzises hydraulisches Servo-Walzspalt-Einstellsystem wird eingesetzt, um eine geschlossene Regelung mit einer Einstellgenauigkeit von bis zu 1 μm zu erreichen.
Kompensation des Walzenprofils: Die Verformung der Walzen unter extremem Druck wird durch thermische Kompensationstechnologie, elektromagnetische Induktionserwärmung oder Mechanismen wie Biegezylinder und Bombierungswalzen ausgeglichen, wodurch Dickenunterschiede zwischen der Mitte und den Kanten des Produkts vermieden werden.
III. Geschlossene-Loop-Steuerungssysteme
1. Geschlossene -Regelkreismessung und -steuerung: Das System liefert Echtzeit-Feedback der erfassten Daten an Aktoren (z. B. Heizgeräte, Einstellschrauben oder hydraulische Systeme) und passt die Parameter automatisch an, um die Gleichmäßigkeit aufrechtzuerhalten.
2. Mehrdimensionale koordinierte Steuerung: In komplexen Produktionsprozessen werden Geschwindigkeit, Spannung und Dicke häufig zur koordinierten Steuerung integriert und bilden ein dreidimensionales Steuerungssystem für „Geschwindigkeit-Spannung-Dicke, das die Produktqualität umfassend sicherstellt.
3. Datengesteuerte Optimierung: Durch die Integration des Systems in Industrie 4.0 und Big-Data-Analyseplattformen wird eine Datenbank erstellt, die Rohstoffe, Geräte und Prozesse verknüpft, um eine adaptive Anpassung optimaler Prozessparameter zu ermöglichen.