Stradex-Sensoren

Dünnfilm-Sensor und Traverse kombiniert

Kosten senken ohne Qualitätseinbußen
Optische Prüfungen von Schichten bis 0,4 µm sind dank der Kombination eines neuen kontaktfrei arbeitenden Sensors in Verbindung mit dem auch bei Castfolien-Anlagen kompletten Traversen-System mit Breiten über zwei Meter möglich.



Funktionale und dekorative Schichten werde tendenziell dünner und häufig aufgrund ihres Aufbaus auch messtechnisch problematischer – nicht nur um die Kosten zu senken. Mit dem Dünnfilm-Sensor Stradex t6-50 können laut Hersteller feuchte und trockene Beschichtungen bis runter auf 0,4 µm, beispielsweise Silikonbeschichtungen oder Kleberschichten inline oder offline vermessen werden. Dabei spiele es keine Rolle, aus welchem Material das Substrat (durchsichtig, streuend, lichtundurchlässig) besteht, da die Sensoren im Reflektionsmodus arbeiten und nur die dünne Beschichtung detektieren.

Bei Verfahrgeschwindigkeiten von bis zu 60 m/min. lassen sich mit dem neuen Traversen-System die Bahnbreiten schnell abfahren. Variierende Arbeitsabstände zur Folienoberfläche werden automatisch im Sensorkopf angepasst. Damit sind die Anforderungen an die Traverse überschaubar. Ebenfalls kostensenkend wirkt sich das Fehlen einer zweiten angepassten Traverse auf der Unterseite der Folie aus. Über Lan-Verbindungen oder ein einfaches serielles Protokoll lassen sich die Schichtdicken-Informationen an ein externes Steuergerät zur Regelung der Extrusion übergeben. Folienbahngeschwindigkeiten bis 500 m/min. können demnach auf diese Weise kontrolliert werden.

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Mit Verwendung hochwertiger, teurer Materialien wie EVOH in der Verpackungsindustrie wird die Überwachung des Anteils dieser Rohstoffe immer wichtiger. Eine gleichmäßige Schichtdicke dieser Substanzen sichert nicht nur die Eigenschaften der Folie, sondern reduziert auch den Materialeinsatz auf das erforderliche Maß. Ebenso sind die Kosten ein Motivator, um zum Beispiel Silikonbeschichtungen auf Dicken von nur noch 1 bis 2 µm Bereich herunter zu fahren. Kostensenkungen werden nicht mit Qualitätseinbußen oder instabilen Prozessen erkauft, die Anforderungen ergänzen sich.

Eine besondere Herausforderung ist das Messen von Kleberschichten. Denn hierbei handelt es sich zunächst einmal meistens um lösungsmittelhaltige Substanzen, die besonderen Sicherheitsbestimmungen unterliegen. Der Sensor kann daher in einem speziellen Gehäuse untergebracht werden, das für den Ex-Bereich zugelassen ist. Nach dem Auftragen des flüssigen Klebers misst der Sensor die Verteilung der Schichtdicken. Eventuelle Fehler können korrigiert werden, bevor große Mengen an qualitativ grenzwertiger Ware produziert werden. Zudem kann die Schichtdickenverteilung im trockenen Zustand nachgemessen werden.

Beim Prozess des Auftragens von Klebern auf Trägermateralien ist eine homogene Verteilung besonders wichtig. Dabei ist zu unterscheiden, ob der aufgetragene Kleber die Funktion einer Wiederverschließbarkeit – vor allem im Lebensmittelbereich – gewährleisten oder zwei Materialien fest miteinander verbinden soll.

Bei der Suche nach verbesserten Detektionsmöglichkeiten lohnt der Blick auf neue Sensorentwicklungen immer wieder. So existiert mit dem Stradex f2-80 ein Sensor zur berührungslosen Schichtdickenmessung von Multischicht-Folien und Beschichtungen. Durch Reduktion der minimal messbaren Einzelschicht-Dicke auf 5 µm und die Inline-Fähigkeit bei Abtastraten bis 16 kHz ist hier ein besonderes Leistungspotenzial zu vermuten.

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