Laser-Triangulationssensor Spezielle Lasersensoren überwachen und regeln den Beschichtungsprozess von Metallbändern

Bei der Produktion bestimmter Lagerbuchsen wird eine Sinterschicht auf Metallbänder aufgetragen. Diese Schicht darf weder zu dick noch zu dünn sein. Laser-Triangulationssensoren messen und regeln diesen Prozess an nur zwei Messstellen.

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Micro-Epsilon Messtechnik GmbH & Co. KG

ACE Stoßdämpfer GmbH

ipf electronic gmbh

Für die Herstellung bestimmter Lagerbuchsen wird auf ein Metallband ein Gleitlack aufgetragen, der die Lebensdauer und die Gleitfähigkeit erhöht. Die glatte Metalloberfläche bietet für diesen Gleitlack eine zu geringe Haftung. In der Anwendung würde sich der Lack schnell vom Metall lösen.

Deshalb wird vorher auf das Blech ein pulverartiges Material aufgetragen, um eine raue Oberfläche zu erzeugen. Entscheidend für die Funktion des späteren Lagers ist die Dicke des Materials vor dem Lackprozess.

Im Produktionsprozess wird das Blechband mit einem Sinterpulver bestreut und anschließend mit einem Rakel bis zur gewünschten Dicke abgezogen. Durch dieses Abziehen mit dem Rakel können Abweichungen von der gewünschten Dicke des Pulvers entstehen, die bei der späteren Lagerbuchse zu Funktionseinschränkungen führen.

Dicke der Sinterschicht entscheidet über Funktionsfähigkeit der Lagerbuchse

Wird zu viel Pulver aufgesintert, wird das Material insgesamt zu dick und die Oberfläche wird zu rau, als dass eine gleichmäßige Lackschicht aufgetragen werden könnte. Wird zu wenig Sintermaterial aufgetragen, haftet der Lack nicht richtig und Einschränkungen der Funktion der Lagerbuchse sind die Folge.

Um feststellen zu können, ob die richtige Menge Sinterpulver aufgetragen wird, ist während des laufenden Prozesses eine Messung der Schichtdicke des Sinterpulvers notwendig. Die Dicke der Sinterschicht allein ist jedoch nur mit viel Aufwand messbar. Deshalb wird die Dicke des Sinterauftrages am einfachsten zusammen mit der Blechdicke gemessen.

Bisher wurde versucht, diese Dicke mit einer Mikrometerschraube manuell zu erfassen. Nachteilig daran ist das berührende Verfahren, das Auswirkungen auf die Oberfläche hat. Insbesondere eine Messung im Prozess unmittelbar nach dem Pulverauftrag vor dem Sintervorgang ist nahezu unmöglich, weil das Pulver nur lose auf dem Band aufliegt und das Band sich darüber hinaus auch kontinuierlich bewegt. Gerade an dieser problematischen Stelle ist die Messung jedoch am effektivsten, um Toleranzüberschreitungen ohne großen Zeitversatz zu detektieren.

Die manuelle Messung kann nur stichprobenartig erfolgen

Außerdem kann eine manuelle Messung mit dem Mikrometer nur punktuell und stichprobenartig erfolgen. Manuelle Messungen sind dem Prozess immer nacheilend. Überschreitet der Prozess die vorgegebenen Toleranzgrenzen, so wird dies erst bei der nächsten Messung festgestellt. Bis zu diesem Zeitpunkt wurde bereits Ausschuss produziert, der im weiteren Produktionsprozess als solcher erkannt und ausgeschleust werden muss.

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