Kavitätssensor



Ein Sensor ist ein Messfühler (o. a. Messwertfühler, Messgrößenaufnehmer), der bestimmte physikalische Eigenschaften (Temperatur, Druck, Weg, Geschwindigkeit, Beschleunigung…) seiner Umgebung qualitativ oder quantitativ erfasst und in ein elektrisches Signal zur Weiterverarbeitung umwandelt. In der Messtechnik wird nach DIN 1319-1 statt des Begriffes Sensor der Begriff Aufnehmer (Messgrößen-Aufnehmer) verwendet und ist definiert als der Teil einer Messeinrichtung, der auf eine Messgröße unmittelbar anspricht. Damit ist der Aufnehmer bzw. Sensor das erste Element einer Messkette.

In der Gießereitechnik spielen Sensoren in automatisierten Gießprozessen (insbesondere im Dauerformguss und dabei vor allem im Druckguss) als Signalgeber eine zunehmende und wichtige Rolle. Die von ihnen erfassten Werte oder Zustände werden, meistens elektrisch-elektronisch verstärkt, in der zugehörigen Steuerung verarbeitet, die entsprechende weitere Schritte auslöst. In den letzten Jahren wird diese nachfolgende Signalverarbeitung auch zunehmend im Sensor selbst vorgenommen. Solche Sensoren beinhalten einen Mikroprozessor oder ein Mikrosystem und besitzen sozusagen eine „Intelligenz“.

Unter dem Begriff Kavitätssensorik sind nun alle jene Sensoren gemeint und zusammengefasst, die prozessrelevante Parameter beim Gießen aus der Kavität, d. h. direkt aus der Dauerform und vor allem aus der Druckgießform, erfassen und verarbeiten (Bild 1).

Neueste Messungen über das Füllverhalten einer Druckgießform, die mittels Echtzeitsensoren gewonnen wurden, haben ergeben, dass schon bei den kleinsten Veränderungen im Prozess gravierende Änderungen des Füllverhaltens auftreten. Diese Veränderungen im Prozess ergeben sich zum einen durch die Schwankungen der Formtemperatur oder der Temperatur der Schmelze, zum anderen ist das Entlüftungsverhalten der Form ausschlaggebend bzw. ergeben sich durch Abweichungen der Gießgeschwindigkeit und der Füllmenge völlig neue Verhältnisse während der Formfüllung. Um die Qualitätsanforderungen einzuhalten ist es daher notwendig, möglichst viele und direkte Informationen während eines Gießprozesses mittels Kavitätssensoren aus einer Druckgießform zu bekommen.

Im Druckguss werden heute folgende Kavitätssensoren eingesetzt:

Neben den Kavitätssensoren können zur Prozessdatenerfassung beim Druckgießen (siehe Druckguss-Prozessdatenerfassung) eine Reihe weiterer Messsysteme eingesetzt werden, die ebenfalls Sensoren enthalten können (Digitale Wegmesssysteme, Säulendehnungsmessung…)

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