Digital Scout HMI 2021

HANNOVER MESSE DIGITAL EDITION 2021
01 02
01 Vom Gabelstapler bis zur Verpackungsmaschine: Isense-Gleitlager
informieren über ihren Verschleiß und warnen rechtzeitig vor einem
Anlagen- oder Maschinenstillstand
02 Für die Anbindung der gedruckten intelligenten Verschleißteile
werden entweder Gewindeeinsätze vorgesehen (unten), über die die
Kontakte angeschraubt werden können, oder alternativ offene
Kontakte an der Außenhaut des Gleitlagers (Bild oben)
weiteren Schaden an der Lagerstelle und der ganzen Anlage zu
verhindern“, erklärt Tom Krause, Leiter des Geschäftsbereichs
der additiven Fertigung bei der Igus GmbH. Die Entwickler des
Motion-Plastics-Spezialisten sind mithilfe des Multimaterialdrucks,
auch 2k-Druck genannt, in der Lage, in nur einem einzelnen
Arbeitsschritt solche intelligenten Sonderteile herzustellen.
Die Sensorschicht wird dabei an den zu belastenden Stellen des
Bauteils aufgetragen. Die Komponenten werden aus den Filamenten
Iglidur I150 oder Iglidur I180 und einem speziell entwickelten
elektrisch leitfähigen 3D-Druck-Material hergestellt, welches
sich gut mit dem Tribo-Filament verbindet. Der Anwender
kann auf hohe Werkzeugkosten verzichten und erhält bereits innerhalb
von fünf Tagen sein individuelles Gleitlager.
VERSCHLEISS ODER BELASTUNG
WERDEN ÜBERWACHT
Aktuell sind zwei Konzepte möglich: Befindet sich das elektrisch
leitfähige Material zwischen den verschleißbeanspruchten
Schichten, kann es vor Überlastung warnen. Denn ändert sich die
Belastung, so verändern sich auch die elektrischen Eigenschaften.
Die Maschine kann angehalten werden und weitere Schäden
lassen sich verhindern. Um die Belastungsgrenzen festzulegen,
muss das Lager entsprechend kalibriert sein.
Ist die Leiterbahn hingegen in der Gleitfläche eingebracht, ist
der Verschleiß über die Änderung der elektrischen Eigenschaften
messbar. Predictive Maintenance wird bei dem 3D-Druck-Bauteil
möglich. Dabei kann es sich um eine Schicht handeln oder auch
um mehrere Schichten. Das mehrschichtige Verfahren lohnt sich
vor allem für Teile, die sich in der z-Ebene bewegen. Werden die
3D-gedruckten Komponenten zudem im Vorserienstadium eingesetzt,
geben die erhobenen Verschleiß- oder Belastungsdaten
schon im Vorfeld zusätzlich Auskunft über die Lebensdauer der
einzelnen Komponente oder der geplanten Anwendung in der
Serie. Anpassungen und Optimierungen im Entwicklungsprozess
sind dadurch leichter möglich.
SYSTEMANBINDUNG NACH WUNSCH
Für die Anbindung der gedruckten intelligenten Verschleißteile
bietet Igus zwei Möglichkeiten der Kontaktierung an. Entweder
nutzt der Anwender Gewindeeinsätze, über welche die Kontakte
angeschraubt werden können, oder es befinden sich offene Kontakte
an der Außenhaut des Gleitlagers, wie bei der Isense-Gleitlagertechnik.
Die Gleitlager müssen dafür in ein Gehäuse eingesetzt
und ausgerichtet werden. Über eine Bohrung in diesem Gehäuse
werden die Kontakte anschließend mit einem Stecker verbunden.
Die gemessenen Daten der Sensoren lassen sich auf
unterschiedliche Arten seitens der Maschinen- und Anlagenbetreiber
integrieren. Im einfachsten Fall kommen simple Leuchtdioden
zum Einsatz, die den Zustand temporär oder stationär in
Rot oder Grün anzeigen. Des Weiteren sind kostengünstige Isense-Auswerteeinheiten
verfügbar, hier wird der Zustand optisch
angezeigt und über WLAN im lokalen Netz des Kunden zur Verfügung
gestellt. Richtig interessant sind für den Kunden die vorausschauenden
Informationen. Wenn den sogenannten „i.Cee:local
devices“ die Bewegungsinformationen bekannt sind, können
frühzeitig Informationen zu einem bevorstehenden Produktaustausch
oder Warnungen bei unerwarteten Ereignissen bereitgestellt
werden. Die Verbindung zwischen Sensoren und
„i. Cee:local device“ kann drahtgebunden wie drahtlos erfolgen,
Letzteres beispielsweise bei bewegten Anlagenteilen ohne eigene
Stromversorgung (LoRa-Funkstandard). Von hier aus ist die Integration
der Daten an das IoT, Cloudsystem oder an das Kundennetzwerk
leitungsgebunden möglich. „So hat der Kunde die freie
Auswahl, die Daten so auszulesen und die Serverinformationen
so aufzubereiten, wie es sich für ihn am besten eignet“, konstatiert
Richard Habering, Geschäftsbereichsleiter Smart Plastics.
Bilder: igus GmbH
www.igus.de
SENSORIK WIRD PER MULTI-
MATERIALDRUCK IN DAS ADDITIV
GEFERTIGTE TRIBO-BAUTEIL
EINGEDRUCKT
100 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur Hannover Messe 2021