私たちの顧客の中には、大規模なアルミニウム製造工場がありました。彼らは、部品の硬化処理に6ヶ月もの時間を費やしていましたが、結果はうまくいきませんでした。部品の表面には、一部が焼けてしまっている一方で、他の部分は冷たくなっているという状態でした。まさに悪夢でした。硬化処理が均一に行われないため、彼らは生産された部品をすべて廃棄しなければなりませんでした。
私たちがそのオーブンの熱分布を調べてみると、問題がすぐに明らかになりました。彼らが使用していたのは、部品の形状に合わせて作られていない一般的な加熱装置でした。そのため、熱が必要な場所に行かず、効率が悪かったのです。
「一般的な」加熱装置の問題点 実際、重要なのは、部品にどれだけの熱を与えるかというだけではなく、その熱がどのように拡散するかという点です。
私たちは、その一般的な加熱装置を撤去し、高密度の赤外線ランプに置き換えました。また、単純に推測するのではなく、アルミニウムの表面積を計算し、正確なワット数を持つランプを選びました。
目的は、金属の中心部を適切な温度にしつつ、表面が焦げないようにすることでした。
また、短波長の赤外線ランプを使用しました。これにより、長波長のランプよりもアルミニウムの内部へ深く熱が伝わり、部品がオーブン内で過度に加熱される時間が大幅に減少しました。
適切なハードウェアの選定 私たちは、オーブンを単なるトースターのように扱うのをやめ、ゾーン別に加熱できるシステムを構築しました。これにより、オペレーターは中央部と端の温度を別々に調整できるようになりました。これにより、以前には不可能だった精度の高い制御が可能になりました。
効率を上げるために、特別なコーティングが施された石英ガラスのケースを使用しました。これにより、熱が機械の内部に漏れ出すのを防ぎ、工作物に直接届けられます。また、単純なオン/オフスイッチによって温度が急激に変化するのを避けるため、PID制御回路を導入しました。
注意点 ただし、これは単純に「接続すれば終わり」というものではありません。より高い熱密度を得るためには、電気システムにより大きな負荷がかかります。もし適切な検討をせずにランプを設置してしまうと、ブレーカーが壊れてしまいます。実際、古いコンタクターでは新しい負荷に耐えられず、交換が必要でした。
しかし、それを解決すれば、完全な成功です。今では、部品全体の温度が均一になり、冷たい部分や焼けた部分がなくなりました。そして何よりも、廃棄物もなくなりました。