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PROFINET-Anwendungsbericht: Verbesserung des Feingusses


Inhaltsverzeichnis

    1. Aufgabenstellung:
    2. Die Lösung
    3. Die Rolle von PROFINET
    4. Wesentliche Vorteile
    5. Fazit

 

Feinguss ist heute eines der beliebtesten Herstellungsverfahren für Metallteile. Das Feingussverfahren, auch Wachsausschmelzverfahren genannt, ermöglicht hohe Produktionsraten bei gleichbleibender Maßgenauigkeit. Zu den typischen Bauteilen, die im Feingussverfahren hergestellt werden, gehören Teile mit komplexer Geometrie, wie beispielsweise Turbinenschaufeln oder Schusswaffenkomponenten. Auch Hochtemperaturanwendungen sind weit verbreitet, darunter Teile für die Öl- und Gasförderung, die Automobil-, Flugzeug- und Rüstungsindustrie. Beispielsweise werden Getriebegabeln von Kraftfahrzeugen heute im Feingussverfahren hergestellt, anstatt geschmiedet und aufwändig bearbeitet zu werden. Dies ermöglicht Gewichtsreduzierung, reduzierten Bearbeitungsaufwand, kürzere Lieferzeiten und geringere Lagerhaltungskosten.

Aufgabenstellung:

Ein wichtiger Schritt im Feinguss ist die Vorbereitung der Keramikschale für den Metallguss. Die Schale wird durch Eintauchen von Wachsteilen in einen Keramikschlicker hergestellt. Die Zusammensetzung des Schlickers allein garantiert keine glatten und fehlerfreien Schalen. Die Methode zur Herstellung des Schlickers und die Einhaltung der Konsistenz sind entscheidend. Die Kontrollmethoden für den Schlicker variieren je nach Gießerei erheblich, abhängig von den jeweiligen Produktlinien und den erforderlichen Spezifikationen. Generell gilt jedoch: Sobald ein Schlicker hergestellt ist, ist es wünschenswert, dessen Zusammensetzung und Konsistenz zu überwachen und konstant zu halten.

Eine stabile Gülle muss Qualitätsparameter erfüllen, die regelmäßig durch Bedienermessungen ermittelt werden. Sensortechnologie, die diese Parameter kontinuierlich misst, kann potenzielle Abweichungen zwischen den geplanten Messungen eliminieren und so die Güllestabilität verbessern.

Abbildung 1: Rheonics Inline-Viskositätssensor SRV und Schlickergewichtssensor SRD in keramischen Schlickermischbehältern beim Mischen und Beschichten für den Rohbau

Die Lösung

Um die Stabilität der Suspension zu automatisieren, kann die Inline-Messung und -Kontrolle der Viskosität genutzt werden, um die Konsistenz der Schale zu gewährleisten. Mit diesem Verständnis Rheonics hat das PROFINET-Protokoll in seine Sensoren integriert und revolutioniert damit die Keramikschlickerindustrie, indem es eine frühzeitige Diagnose mit Echtzeitdaten über mehrere Überwachungsstationen ermöglicht. Dies verbessert die Schalenbauqualität, reduziert Ausfallzeiten und steigert die Gesamtprozessausbeute.

Abbildung 2: Eine Wachsanordnung wird in einen Keramikschlicker getaucht, um eine Schale zu formen. Feinguss ist eine hochautomatisierte Branche. [Bildquelle: IPC Foundry Group, Inc., mit freundlicher Genehmigung verwendet]

Die Rolle von PROFINET

Die flexible PROFINET-Infrastruktur ermöglicht die nahtlose Integration mehrerer Sensoren in verschiedenen Tanks und ermöglicht so eine zentrale Datenerfassung und Echtzeitanalyse. Die schnelle und zuverlässige Kommunikation gewährleistet eine kontinuierliche Überwachung kritischer Prozessparameter ohne Verzögerungen. Dank der skalierbaren Architektur von PROFINET können Hersteller ihr Überwachungsnetzwerk nach Bedarf erweitern und zusätzliche Rheonics Sensoren und Systeme ohne größere Infrastrukturänderungen.

Wesentliche Vorteile

  • Schnelle Sensordatenintegration: GSDML-Dateien sorgen dafür, dass Geräte automatisch konfiguriert und mit minimaler Inbetriebnahmezeit im PROFINET-Netzwerk einsatzbereit sind
  • Integritäts- und Netzwerkstatus in Echtzeit: Diagnosemodule überwachen kritische Daten für eine schnelle Diagnose zur Bewertung der Sensorleistung
  • Echtzeit-Visualisierungs-Dashboards: Parametermodule ermöglichen die sofortige dynamische Konfiguration und Steuerung von Geräteparametern für ein effizientes Prozessmanagement

Stellen Sie sich vor, Sie könnten Viskositätsdaten in Echtzeit visualisieren und selbst kleinste Abweichungen vom Sollwert erkennen, bevor sie zum Problem werden. Durch kontinuierliche Überwachung können Sie sofort Korrekturmaßnahmen ergreifen, um gleichbleibende Qualität zu gewährleisten, Ausschuss zu reduzieren und die Prozesseffizienz zu optimieren.

Abbildung 3: Echtzeit- und historische Daten aus der Mehrstationenüberwachung von Viskosität und Temperatur in mehreren Keramikschlammtanks.

Fazit

Integrierte Inline-Viskositätssensoren und PROFINET ermöglichen dank Echtzeitüberwachung die frühzeitige Erkennung von Viskositätsabweichungen und ermöglichen so Korrekturmaßnahmen zur Sicherstellung gleichbleibender Qualität und Optimierung der Effizienz. Die flexible PROFINET-Infrastruktur unterstützt mehrere Überwachungsstationen in Tanks und bietet zentrale Datenerfassung und Skalierbarkeit. Eine stabile Schlammaufbereitung mit kontrollierter Viskosität gewährleistet hochwertige, fehlerfreie Schalen. Diese Systeme unterstützen Hersteller dabei, Industrie-4.0-Standards zu erfüllen, die Produktivität zu steigern und sich an neue Schlammformulierungen und Anwendungstechnologien anzupassen.

Erfahren Sie mehr über die Verwendung von Inline-Sensoren im Feinguss hier.
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