Rozwiązanie problemu „zimnych punktów” w procesie pokrywania aluminium proszkiem
Duży zakład produkcyjny z obszaru obróbki aluminium, z którym ostatnio pracowałem, napotkał poważne problemy. Przez sześć miesięcy linia utwardzania powłoki była w fatalnym stanie – niektóre części profili były poparzone, a inne w ogóle nie utwardzały się prawidłowo.
Rezultatem było ogromne cierpienie – powłoka miała nierównomierny wygląd, a w niektórych miejscach odschodziła od powierzchni profili. To nie wyglądało dobrze.
Problemem była temperatura.
Używali standardowego ogrzewania konwekcyjnego – po prostu dmuchano gorącym powietrzem. Aluminium dobrze przewodzi ciepło, ale kształt profili powodował powstanie „zimnych punktów”, do których powietrze nie mogło dotrzeć. Zmierzyliśmy temperaturę i okazało się, że różnica między temperaturami na różnych partiach profili wynosiła ponad 15°C. To duża różnica, jeśli chce się uzyskać idealną powłokę.
Zamiast więc martwić się o powietrze, zaczęliśmy używać promieniowania podczerwonego. Zastąpiliśmy standardowe elementy grzewcze specjalnymi układami grzewczymi typu IR. Zamiast ogrzewać powietrze wokół profili, krótkofalowe emitory umożliwiły nam bezpośrednie podgrzewanie samego aluminium. Ustawiliśmy niezależne kontrolery dla każdej strefy – dzięki temu mogliśmy zwiększyć temperaturę w środku taśmy transportowej, a obniżyć ją na brzegach, gdzie ciepło łatwo uciekało. To dało nam znacznie lepszą kontrolę nad procesem utwardzania powłoki.
To jednak nie było magiczne rozwiązanie.
Promieniowanie podczerwone ma swoje wady – szczególnie tzw. efekt cienia. Jeśli profile są ułożone zbyt blisko siebie, te na górze blokują dostęp ciepła do tych poniżej. Musieliśmy rozdzielić profile na taśmie transportowej, aby lampy mogły swobodnie oddawać ciepło na wszystkie elementy. Takie rozwiązanie zajmowało trochę więcej miejsca, ale eliminowało nierównomierne utwardzanie powłoki. Połączyliśmy cały system z pomiarami temperatury w czasie rzeczywistym, dzięki czemu system mógł automatycznie dostosowywać temperaturę. Nagle temperatura była równomierna na całej powierzchni profili. Tekstura przypominająca skórkę pomarańczy zniknęła. Jeszcze lepiej – czas utwardzania powłoki skrócił się o 20%. Wszyscy byli zadowoleni, bo nie musieli już wyrzucać uszkodzonych elementów, a mogli szybciej je wysyłać dalej.