Aluminiumschmelzofen mit 3D-Kamera überwachen

Um Aluminiumgussteile wie beispielsweise Alufelgen, Zylinderköpfe oder Ventilkörper herzustellen, wird flüssiges Aluminium in Dauerformen gegossen. Geschmolzen wird das Metall vorher in einem Aluminiumschmelzofen. Das Institut für Integrierte Produktion Hannover (IPH) arbeitet daran, mit einer 3D-Kamera den Zustand des Ofeninneren zu überwachen, in dem bis zu 1.000 °C herrschen.

Mohammadifard ist es bereits gelungen, ein 3D-Kamerasystem zu entwickeln, das von oben in den Schmelzschacht schauen kann. Damit die Elektronik nicht schmilzt, hat sie die 3D-Kamera außerhalb des Ofens angebracht. Eine kleine Klappe öffnet sich für einen sehr kurzen Zeitraum und die Kamera nimmt ein dreidimensionales Bild des Masselpakets auf. Prinzipiell ist durch dieses Messverfahren der Energieverlust bei einer weitereren Materialzugabe wesentlich geringer als durch das sonst notwendige Öffnen der großen Chargiertür. "Durch diese Maßnahme und die Verwertung der Messdaten in der Anlagensteuerung kann die Energieeffizienz um bis zu 15 Prozent gesteigert und die Schmelzzeit reduziert werden" sagt Sven-Olaf Sauke von der ZPF GmbH, der im Forschungsprojekt eng mit dem IPH zusammenarbeitet.

Um diesen Wert noch zu verbessern, entwickelt Mohammadifard die Überwachungstechnik im neuen Forschungsprojekt "Effizienzsteigerung eines Aluminiumschmelzofens (ALSO 4.0)" weiter. An dem Kooperationsprojekt beteiligen sich neben dem IPH und dem Schmelzofen-Hersteller ZPF auch Forscher der TU Bergakademie Freiberg, des BIBA der Universität Bremen und der Borbet Thüringen GmbH. Gemeinsam verfolgen sie zwei Ziele: Zum einen soll sich die Klappe an der Oberseite des Ofens nahezu gar nicht mehr öffnen, indem künstliche Intelligenz den Schmelzvorgang prognostiziere und somit weniger Messungen benötigt würden. Zum anderen wollen sie eine Technologie entwickeln, um den Automatisierungsgrad am Schmelzofen zu erhöhen. Das Forschungsprojekt läuft bis Ende November 2019 und wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie gefördert.