Service
TUS & Strömungssimulation für Industrieöfen
Geprüfte Temperaturgleichmäßigkeit und Strömungsoptimierung – von der Messung zur Prozessfreigabe
Reproduzierbare Wärmebehandlungsergebnisse setzen voraus, dass der Ofen die geforderte Temperaturgleichmäßigkeit tatsächlich einhalten kann. Der Temperature Uniformity Survey (TUS) ist das zentrale Messinstrument dieser Qualifizierung – und in der Luft- und Raumfahrt, der Automobilindustrie und vielen anderen Branchen normativ vorgeschrieben.
NTH Therm führt TUS-Messungen nach AMS2750, CQI-9 und kundenspezifischen Anforderungen durch und erstellt audit-fähige Dokumentation. Ergänzend bieten wir numerische Strömungssimulationen (CFD) zur Analyse der Temperaturverteilung und Optimierung von Beladeschemata an.
Temperature Uniformity Survey (TUS)
Was gemessen wird:
- Temperaturgleichmäßigkeit im gesamten Nutzraum (mehrpunktig, bis zu 40 Messpunkte)
- Aufheizverhalten und Haltezeiten bei definierten Prozesstemperaturen
- Abweichung vom Sollwert an jedem Messpunkt – Grundlage der Ofenklassifizierung
Normen und Standards:
- AMS2750 (Nadcap-Pyrometrie, Luft- und Raumfahrt): Class 1–6
- CQI-9 (AIAG, Automobilzulieferer): Wärmebehandlungsklassen A–D
- CQI-11 (Induktionshärten) und kundenspezifische Vorgaben auf Anfrage
Lieferdokumente nach TUS:
- TUS-Messprotokoll mit Temperaturverlaufskurven aller Messpunkte
- Ofenklassifizierung (Systemgenauigkeitsklasse) mit Gültigkeitszeitraum
- DAkkS-rückverfolgbare Kalibriernachweise für alle verwendeten Thermoelemente
- Empfehlungen bei Abweichungen (Regelungsanpassung, Heizkreiskorrektur)
Systemgenauigkeitstest (SAT)
Ergänzend zum TUS führen wir den System Accuracy Test (SAT) durch: den Vergleich zwischen dem Anzeigethermoelement des Ofens und einem kalibrierten Referenzthermoelement. Der SAT weist nach, dass das Messsystem des Ofens innerhalb der geforderten Toleranz liegt – ein eigenständiger Nachweis nach AMS2750 und CQI-9.
Strömungssimulation (CFD-Analyse)
Einsatzgebiete:
- Entwicklung neuer Ofentypen: Vorabvalidierung der Temperaturverteilung vor dem ersten Prototyp
- Chargieroptimierung: Simulation verschiedener Beladungsszenarien zur Minimierung von Temperaturgradienten
- Störungsanalyse: Lokalisierung von Kalt- oder Heißzonen ohne aufwändige Messkampagne
- Umbauplanung: Bewertung der thermischen Auswirkungen geplanter Modernisierungen
Typische Analyseparameter:
- Heißgasströmung und Umluftverteilung
- Wärmestrahlung und konvektiver Wärmeübergang auf die Charge
- Temperaturgradienten in der Charge (Oberflächentemperatur vs. Kerntemperatur)
- Einfluss von Chargenträgerkonfigurationen
Wann ist ein TUS erforderlich?
| Situation | Handlungsbedarf |
|---|---|
| Erstinbetriebnahme | TUS + SAT vor Produktionsfreigabe |
| Nach Reparaturen an Heizung/Regelung | TUS-Wiederholung erforderlich |
| Nach definierten Zeitintervallen | Laut AMS2750 / CQI-9 je nach Klasse |
| Vorbereitung NADCAP-Audit | Vollständige TUS-Dokumentation pflicht |
| Temperaturauffälligkeiten im Prozess | TUS zur Ursachenanalyse |
TUS für Fremdanlagen
Wir führen TUS und SAT unabhängig vom Ofenhersteller durch. Voraussetzung sind zugängliche Messpunkte (Durchführungen oder öffenbare Messpositionen) sowie die Bekanntgabe der anzuwendenden Norm und der geforderten Temperaturklasse. Für Öfen ohne vollständige Spezifikationsunterlagen bewerten wir im Rahmen einer Vorab-Analyse die Qualifizierbarkeit.
Häufige Fragen
Was ist ein TUS und wann ist er vorgeschrieben?
Ein Temperature Uniformity Survey (TUS) ist eine mehrpunktige Temperaturmessung im Nutzraum eines Industrieofens. Er ist vorgeschrieben nach AMS2750 (Luft- und Raumfahrt / NADCAP), CQI-9 (Automobilzulieferer), CQI-11 und weiteren Qualitätssystemen. Die Messintervalle hängen von der Ofenklasse ab: bei Class 1-Öfen (engste Toleranz) sind häufigere TUS-Zyklen erforderlich als bei Class 6.
Wie viele Thermoelemente werden beim TUS verwendet?
Die Anzahl richtet sich nach AMS2750 bzw. der angewandten Norm und der Nutzraumgröße. Typisch sind 9 Messpunkte (Eckpunkte + Zentrum) für Standard-Nutzräume. Bei größeren Anlagen oder engeren Toleranzklassen können bis zu 40 Messpunkte erforderlich sein. NTH Therm verwendet kalibrierte Typ-K/Typ-N-Messthermokabel mit DAkkS-rückverfolgbaren Zertifikaten.
Was kostet ein TUS und wie lange dauert er?
Dauer: 4–8 Stunden je nach Ofengröße, Messpunktanzahl und erforderlichen Aufheizzyklen. Die Durchführung erfolgt vor Ort beim Kunden. Messergebnisse und Protokoll sind in der Regel innerhalb von 3 Werktagen verfügbar. Preise auf Anfrage – sie hängen von Ofengröße, Norm und Messpunktanzahl ab.
Wofür wird die Strömungssimulation eingesetzt?
Die Strömungssimulation (CFD – Computational Fluid Dynamics) modelliert die Heißgas- oder Umluftströmung im Ofeninnenraum. Sie wird eingesetzt zur Vorabanalyse von Temperaturverteilungen bei der Ofenentwicklung, zur Optimierung von Chargenträgern und Beladeschemata sowie zur Ursachenanalyse bei Temperaturungleichmäßigkeiten ohne aufwändige Messkampagne.
Können Sie TUS auch für Fremdanlagen durchführen?
Ja. Wir führen TUS, SAT und Temperaturqualifizierungen für Industrieöfen aller Hersteller durch. Voraussetzung: Zugänglichkeit der Messpunkte und Vorlage der technischen Unterlagen zur Klassifizierung.