Один из наших клиентов – крупный завод по производству алюминия – потратил шесть месяцев на бесполезную борьбу с проблемами, связанными с процессом отжига деталей. Детали, выходившие с конвейера, имели неравномерную температуру: некоторые участки были сильно нагреты, в то время как другие оставались холодными. Это была настоящая катастрофа. Им приходилось выбрасывать целые партии деталей, так как процесс отжига не происходил равномерно.
Когда мы осмотрели систему нагрева, мы сразу поняли причину проблемы. Они использовали обычные нагревательные элементы, которые вообще не подходили для их деталей. Тепло не распределялось равномерно.
Проблема с обычными нагревательными элементами
Дело не только в количестве тепла, которое поступает на деталь, но и в том, как это тепло распределяется. Мы заменили эти нагревательные элементы на инфракрасные лампы высокой плотности. Мы также тщательно рассчитали параметры ламп, учитывая площадь поверхности алюминия. Цель состояла в том, чтобы довести температуру внутри металла до нужного уровня, не перегревая его снаружи.
Мы также перешли на использование ламп коротковолнового инфракрасного излучения. Оно проникает гораздо глубже в алюминий, чем длинноволновое излучение, что позволяет деталям проводить в печи гораздо меньше времени.
Правильная настройка оборудования
Мы решили не рассматривать печь как обычную тостерную. Вместо этого мы создали систему зонированного нагрева. Теперь оператор может отдельно настраивать температуру на краях деталей и в центре. Это дает им возможность точнее контролировать процесс.
Чтобы обеспечить эффективность, мы использовали кварцевые стаканы с специальным покрытием. Они выполняют функцию зеркал, направляя тепло на деталь, а не позволяя ему уходить обратно в корпус печи. Кроме того, мы использовали систему PID-контроля, чтобы поддерживать стабильную температуру.
Недостатки
Это не так просто, как кажется. Большая плотность тепла создает большую нагрузку на электрическую систему. Если просто установить лампы без проверки оборудования, можно повредить выключатели. Нам пришлось заменить контакторы на заводе, так как старые не выдерживали новую нагрузку.
Но после этого все стало работать отлично. Теперь температура на всей поверхности детали одинаковая. Нет холодных мест, нет обожженных краев, и, что самое важное, больше нет отходов.