Extrusion 7-2019

punkts das Messergebnis stabil und konstant – es gibt keine Aufwärmphase oder eine Abhängigkeit von der Produkttempe- ratur, kein Bedarf an Koppelmedien oder gar Ansprüche an die Qualität derselben. Auch ist keine Nachführung beziehungs- weise Nachkalibration der Messwerte während der Produktion erforderlich – weder manuell, noch durch Einbeziehung sekun- därer Werte wie zum Beispiel einer gravimetrischen Messung. Im Vergleich zu anderen Messverfahren ist das ist ein erhebli- cher Vorteil. Die Messwertstabilität und damit die Wiederholgenauigkeit sind ungleich besser als bei anderen Verfahren und degenerie- ren nicht über die Lebensdauer, da keine beweglichen Teile zum Einsatz kommen. Da keine Sensoren bewegt und an das Pro- dukt angepasst werden müssen, entstehen auch keine Umrüst- zeiten. Allgemein legen diese Charakteristika die Verwendung von Röntgenmesstechnik zur online Kontrolle der Extrusion von Rohren und Schläuchen nahe. Mit ihr ist nicht nur die Auflö- sung einzelner Schichten möglich, auch das Vorhandensein elektrisch leitfähiger Additive in den Materialien (zum Beispiel Ruß oder metallische Schichten) oder von Gewebelagen stellt kein Ausschlusskriterium dar. Funktionsprinzip Die Röntgenmessgeräte von SIKORA arbeiten mit der Röntgen- transmission, was bedeutet, dass die Röntgenquelle und die Röntgenkamera sich auf gegenüberliegenden Seiten des Pro- dukts befinden ( Bild 1 ). Je nach Material und Dicke des Pro- dukts wird ein Teil der Röntgenstrahlung im Material absorbiert und der andere transmittiert. Es ergeben sich auf der Kamera Intensitätsprofile ( Bild 2 ), welche die Abschwächung der Strah- lung durch das Material darstellen. Diese Abschwächung ist mit steigender Weglänge durch ein Material exponentiell – die von der Kamera empfangene Inten- sität sinkt dadurch ebenfalls exponentiell. Der Grad der Abnah- Bild 3: Bestimmung der minimalen Wanddicke: Die Wanddicke unter 45 Grad von außen (gestrichelte rote Linie) ist größer als die tatsächliche minimale Wanddicke (durchgezogene gelbe Linie) me ist vom Material und der Härte der Röntgenstrahlung ab- hängig. Dadurch ergibt sich bei Übergängen von einem zum nächsten Material ein „Knick“ in der Intensitätskurve. Durch Verwendung eines auf der zugrundeliegenden Physik basierten Mehrschichtmodells kann die genaue Position eines Übergangs von einem zum nächsten Material bestimmt werden. Somit las- sen sich mit diesem Ansatz und einem geometrischen Modell des zu vermessenden Produkts sowohl Durchmesser als auch die Wanddicken durch Optimierung der zugrundeliegenden Modellparameter bestimmen. Dabei wird nicht nur eine Einzelinformation verarbeitet, wie das bei klassischen Messverfahren (zum Beispiel Pegeldetektion, Impulslaufzeit, etc.) der Fall ist, sondern das ganze Kamerabild analysiert. Rohre werden vollständig von der Röntgenstrahlung durchleuchtet, da im Gegensatz zur Messung im Kabelbereich kein metallischer Kern vorhanden ist, der die Röntgenstrahlung absorbiert. Der entscheidende Vorteil ist, dass alle bildgebenden Elemente in einem SIKORA Röntgenmesssystem bezüglich ihrer Parame- ter, wie zum Beispiel die Positionen, präzise und im Zusammen- hang bestimmt werden. Damit entsteht ein Bezug der Mess- punkte untereinander, der Aussagen über die gesamten 360 Grad des vermessenen Produkts ermöglicht. So kann zum Bei- spiel die minimale Wanddicke präzise und frei über den vollen Umfang bestimmt werden ( Bild 3 ). Dies ermöglicht auch Rückschlüsse von einem verdrehten Pro- dukt auf die Lage am Extruder. An den Schrauben des Extrusi- onsspritzkopfs ist die mögliche Eingriffsrichtung fix. Verdreht sich das Produkt auf dem Weg bis zum Messpunkt, ist eine Bild 4: Das auf Röntgen- technologie basierte System misst präzise den Innen- und Außendurchmesser, die Wanddicke, Ovalität und Konzentrizität von Rohren und Schläuchen 50 Messtechnik Extrusion 7/2019