Bij het produceren van zeer nauwkeurige kunststof- en hydrogelonderdelen kan materiaalgedrag tijdens uitharding grote invloed hebben op het eindresultaat. Zeker bij kleine precisieonderdelen, zoals onderdelen uit siliconenhydrogel, kunnen minimale vormafwijkingen al ongewenst zijn.
Siliconenhydrogels worden onder andere toegepast bij de productie van zachte contactlenzen. Het materiaal bestaat uit driedimensionaal verknoopte polymeerketens met een hoog watergehalte. Hierdoor combineert het materiaal eigenschappen zoals elasticiteit, scheurvastheid en vormbehoud.
Tijdens het productieproces wordt het vloeibare basismateriaal in de holtes van een spuitgietmatrijs gebracht. Vervolgens zorgt UV-A licht voor uitharding. Tijdens deze UV-uitharding zwelt het materiaal eerst licht op, waarna het weer krimpt. Als de matrijsholte tijdens dit proces hetzelfde volume behoudt, kan er een kleine inval of vormafwijking ontstaan.
Bij standaard kunststofproducten is zo’n krimpmarkering soms vooral visueel. Bij precisieonderdelen ligt dat anders. Daar kan een zeer kleine afwijking al invloed hebben op de maatvoering of functionaliteit van het onderdeel.
Matrijsspleet nauwkeurig meten tijdens het proces
Een interessante oplossing is het actief controleren van de sluitnaad tussen de twee matrijshelften. Hiervoor kunnen wervelstroomsensoren, ook wel eddy current sensoren genoemd, direct in de matrijs worden geïntegreerd.
Deze sensoren meten contactloos de afstand tussen de matrijshelften. In plaats van alleen te vertrouwen op een vaste mechanische sluiting, kan de machinebesturing de werkelijke positie van de matrijshelften volgen en corrigeren.
In een toepassing met een matrijs met 64 caviteiten worden bijvoorbeeld vier caviteiten op de buitenste hoeken gebruikt als meetcaviteiten. In deze caviteiten worden eddy current sensoren geïntegreerd. De overige caviteiten worden gebruikt voor de productie van de onderdelen.
Micrometernauwkeurige regeling van de sluitnaad
Tijdens het proces sluit de matrijs en wordt het materiaal in de caviteiten gevuld. Tijdens de UV-uitharding kan de matrijs vervolgens micrometernauwkeurig worden geopend om het materiaal iets meer ruimte te geven.
Wanneer het materiaal daarna krimpt, kan de matrijs exact volgens het krimpgedrag worden bijgesteld of weer verder worden gesloten. De wervelstroomsensoren meten continu de afstand tussen de nozzle-zijde en de ejector-zijde van de matrijs en leveren deze meetwaarde aan de machinebesturing.
Door deze nauwkeurige regeling wordt het mogelijk om vormfouten door krimp aanzienlijk te verminderen.
Waarom wervelstroomsensoren geschikt zijn voor deze toepassing
Wervelstroomsensoren zijn bijzonder geschikt voor nauwkeurige contactloze afstandsmeting op metalen objecten. In tegenstelling tot standaard inductieve sensoren worden ze niet alleen gebruikt voor detectie, maar juist voor precieze verplaatsings- en afstandsmeting.
Belangrijke voordelen in dit soort toepassingen zijn:
- contactloze meting
- zeer hoge resolutie
- geschikt voor dynamische metingen
- geen mechanische slijtage
- compacte integratie mogelijk
- directe meetwaarde voor de machinebesturing
- toepasbaar in veeleisende industriële omgevingen
Voor matrijstoepassingen, precisieassemblage, testbanken en machinebouw kunnen eddy current sensoren daardoor een interessante oplossing zijn wanneer micrometernauwkeurige afstandsmeting nodig is.
Meer dan alleen detectie
Deze toepassing laat goed zien dat wervelstroomsensoren vooral interessant zijn wanneer zeer nauwkeurige, contactloze afstands- of verplaatsingsmeting op metalen objecten nodig is.
Hoewel er ook analoge inductieve sensoren bestaan voor afstandsmeting, worden wervelstroomsensoren vaak gekozen bij toepassingen waar hogere resolutie, betere lineariteit, hoge dynamiek of stabiele meting onder veeleisende omstandigheden belangrijk zijn.
Waar een standaard inductieve naderingssensor meestal wordt gebruikt voor aanwezigheidsdetectie of eindstanddetectie, wordt een eddy current sensor toegepast wanneer kleine afstandsveranderingen, trillingen, runout, sluitnaden of verplaatsingen nauwkeurig gevolgd moeten worden.
Denk bijvoorbeeld aan:
- sluitnaadmeting in matrijzen
- as-slag en runout meting
- trillingsmeting op metalen delen
- dikte- of positiebewaking
- dynamische afstandsmeting
-
precisiecontrole in productieprocessen
Eddy Current sensors
Hulp bij nauwkeurige afstandsmeting
Indusen ondersteunt machinebouwers, engineers en productiebedrijven bij het selecteren van passende meet- en sensoroplossingen. Voor toepassingen waarbij contactloze en nauwkeurige afstandsmeting op metaal nodig is, kunnen eddy current sensoren van eddylab een interessante oplossing zijn.
Heeft u een toepassing waarbij positie, afstand, trilling of krimpgedrag nauwkeurig gemeten moet worden? Neem contact op met Indusen. Wij kijken graag mee naar de technische mogelijkheden.
Interne links plaatsen naar