Das SKZ setzt verstärkt auf Geometrievermessungen und Materialcharakterisierung im Prozess durch den Einsatz der Terahertz-Technik. (Bildquelle: SKZ)

Das SKZ setzt verstärkt auf Geometrievermessungen und Materialcharakterisierung im Prozess durch den Einsatz der Terahertz-Technik. (Bildquelle: SKZ)

Aufgrund der kontinuierlich steigenden Qualitätsstandards sowie eines wachsenden Umweltbewusstseins gewinnen Inline-Messtechniken, die während der Produktion eingesetzt werden, weiter an Bedeutung. Werden beispielsweise Rohrwanddicken-Messsysteme eingesetzt, können während der Produktion Maßnahmen gegen Abweichungen von einem Sollwert in Echtzeit ergriffen werden. Dies führt zu einer Verringerung der Ausschussmenge, respektive einem deutlich höheren Qualitätsniveau und einer zeitgemäßen Ressourceneffizienz. Zeitaufwändige Messmethoden, die häufig der Produktion nachgeschaltet sind und Mitarbeiter binden, können somit substituiert werden. Zusätzlich kann durch Inline-Messverfahren, welche die genauen Maße des Produkts ermitteln, an einer unteren Toleranzgrenze produziert werden. Dadurch lassen sich große Mengen an Material einsparen. Auf diese Weise amortisieren sich Kosten für Messsysteme, die üblicherweise im unteren siebenstelligen Bereich liegen, innerhalb weniger Jahre.

Terahertz-Technologie an einer Extrusionslinie einsetzen

Die Terahertz-Technik (THz) bietet die genannten Vorteile und findet immer größeren Anklang in der Industrie. So existieren im Bereich der Extrusion bereits Wanddicken-Messsysteme für Rohre und Platten. Durch die industrienahe Forschung des SKZ werden nun weitere Felder im Bereich der Extrusion erschlossen. Hierzu zählt etwa die Dickenmessung von Wellrohren, die bisher messtechnisch nicht realisiert werden konnte. Weiterhin konnte bei einem abgeschlossenen Forschungsprojekt die Inlinecharakterisierung von geschäumten Kunststoffen, zum Beispiel Dämmplatten, vorgenommen werden. Damit ist es möglich, Aussagen über die mittlere Zellgröße sowie die Rohdichte der Schäume zu treffen – und das während der Produktion in Echtzeit.

Marcel Mayr, wissenschaftlicher Mitarbeiter am SKZ, erläutert: „Eine Überführung in Messsysteme, die direkt an einer Extrusionslinie eingesetzt werden können, steht unmittelbar bevor. Hierfür ist das SKZ auf der Suche nach geeigneten Kooperationspartnern, mit denen eine Kommerzialisierung in Angriff genommen werden kann.“

Auch tomografisch messende Verfahren, die ähnlich einer Computertomografie dreidimensionale Informationen bereitstellen, werden für die THz-Technik zunehmend bedeutender. So werden am SKZ in einem laufenden Forschungsprojekt mehrere THz-Sender und THz-Empfänger, die um ein bewegtes Objekt rotieren, eingesetzt, um beispielsweise Fensterprofile inline zu charakterisieren. Durch Aufnahme von Laufzeit und Dämpfung der THz-Wellen beim Durchgang durch das Fensterprofil werden mittels geeigneter Rekonstruktionsalgorithmen 3D-Abbildungen des Profils erzeugt.

Vom Labor in die industrielle Anwendung

Somit kommt die lange rein laborlastige Messtechnik in immer mehr Anwendungsgebieten in der Industrie zum Einsatz. Dabei ist das SKZ gerne unterstützend tätig, um weitere Laboranwendungen in kommerziell verfügbare und industriell akzeptierte Produkte zu überführen. Die Forschungseinrichtung möchte damit einen Beitrag für die zielgerichtete Weiterentwicklung und den zweckmäßigen Einsatz dieser jungen Technologie im Vergleich zu etablierten Techniken leisten. Interessierte Industrieunternehmen können sich gerne informieren und zum Beispiel kostenfrei an sogenannten projektbegleitenden Ausschüssen zu aktuellen Forschungsprojekten teilnehmen. (sf)