Untersuchungen zur berührungslosen Temperaturmessung von dünnen Kunststofffolien mittels IR-Thermographie

In Deiner Arbeit wirst Du untersuchen, durch welche Maßnahmen die Genauigkeit der IR-Temperaturmessungen von Kunststofffolien gesteigert werden kann.

Einsatz der IR-Thermographie in der Flachfolienextrusion | Bild: PB59, Optris GmbH

IR-Spektrum von transparentem und rußhaltigem Polyethylen | Bild: PB59, Optris GmbH

Folienhersteller produzieren eine breite Palette von Produkten mit unterschiedlichen Dicken, Farben und optischen Eigenschaften. Der Produktionsprozess unterliegt zahlreichen thermischen Prozessen, die an unterschiedlichen kritischen Stellen entlang der Extrusionslinie kontinuierlich und präzise kontrolliert werden müssen. In der Folienextrusion ist diese Aufgabe von besonderer Bedeutung, da die Temperaturhomogenität der Folien einen unmittelbaren Einfluss auf die Qualität der Endprodukte hat.

Die Herausforderung beim Einsatz der IR-Kameras zur berührungslosen Temperaturmessung besteht darin, dass dünne, nicht pigmentierte Folien für die IR-Strahlung weitestgehend transparent (hohe Transmission) sind und daher nicht richtig gemessen werden können. Die Transmission von dünnen Folien kann jedoch durch Zugabe von Pigmenten herabgesetzt werden, um die Temperaturmessungen mit IR-Kameras zu ermöglichen.

Ziel Deiner Arbeit wird es einerseits sein, ein Messkonzept zur berührungslosen Temperaturmessung an dünnen Kunststofffolien (d < 500 µm) mittels IR-Kameras zu entwerfen, um möglichst präzise und reproduzierbare Messungen durch Kompensation von Störgrößen (Transmission, Reflektion, Umgebungstemperatur) zu erzielen. Andererseits wirst du die von Dir entwickelten Messmethodik unter verschiedenen Bedingungen testen und Deine Messungen mit den berührenden Temperaturmessungen vergleichen.

Nach einer Einarbeitung in die Thematik sollen folgende Arbeitspakete bearbeitet werden:

  • Konzeption einer Messmethodik zur Temperaturmessung mittels IR-Kameras und Konstruktion eines einfachen Versuchsaufbaus
  • Auswahl von Pigmenten und Erstellung eines Versuchsplans
  • Herstellung von Folien mit unterschiedlichen Dicken, Farben und Pigmentanteilen
  • Durchführung von Messungen während der Extrusion

Wenn Du Interesse an einer spannenden Aufgabestellung hast, melde Dich einfach bei mir. Den genauen Inhalt und Umfang Deiner Arbeit können wir dann auf Deine Interessen abstimmen.

Ansprechpartner
Dipl.-Ing. Can Bakir
Telefon: +49 241 80-27277
E-Mail: can.bakir@ikv.rwth-aachen.de