یکی از مشتریان ما، که یک کارخانه بزرگ تولید آلومینیوم بود، شش ماه را صرف مبارزه با مشکلات مربوط به فرآیند حرارتدهی کرد. قطعات تولید شده دارای ناهمواریهای زیادی بودند؛ برخی از نقاط آنها بسیار داغ بودند، در حالی که برخی دیگر کاملاً سرد باقی میماندند. این وضعیت واقعاً یک کابوس بود. آنها مجبور بودند تمام دستههای قطعات تولید شده را دور بیندازند، زیرا حرارت به طور یکنواخت به قطعات منتقل نمیشد.
وقتی که ما وارد کارخانه شدیم تا وضعیت حرارتی را بررسی کنیم، مشکل مشخص شد: آنها از عناصر گرمایشی ساده استفاده میکردند که برای شکل قطعاتشان مناسب نبودند. حرارت به جای مناسب خود منتقل نمیشد.
مشکلات مربوط به عناصر گرمایشی ساده
مسئله این نیست که چقدر حرارت به قطعه وارد میشود، بلکه مهم این است که حرارت چگونه توزیع میشود. ما آن عناصر گرمایشی ساده را حذف کردیم و جای آنها را با لامپهای مادون قرمز با چگالی بالا جایگزین کردیم. ما همچنین مقادیر دقیقی برای توان لامپها تعیین کردیم. هدف ما این بود که مرکز فلز به درجه حرارت مورد نظر برسد، بدون اینکه سطح خارجی آن سوخته شود.
همچنین، ما از لامپهای مادون قرمز کوتاهامواج استفاده کردیم؛ این لامپها بهتر از لامپهای طولانیامواج، حرارت را به عمق فلز منتقل میکنند. در نتیجه، قطعات کمتر در معرض حرارت قرار میگیرند.
استفاده از تجهیزات مناسب
تصمیم گرفتیم که کارخانه را مانند یک توستر بزرگ در نظر نگیریم؛ در عوض، یک سیستم گرمایشی منظم ایجاد کردیم. اکنون، اپراتور میتواند دمای لبههای قطعه را جداگانه از مرکز آن تنظیم کند. این امر به آنها کنترل بیشتری میدهد. برای حفظ کارایی، از ظروف شیشهای کوارتزی با پوششهای ویژه استفاده کردیم؛ این ظروف مانند آینه عمل کرده و حرارت را به سمت قطعه هدایت میکنند، بدون اینکه حرارت به بدنه ماشین بازگردد. همچنین، چون از استفاده از کلیدهای ساده برای کنترل دما متنفر بودیم، همه چیز را در یک سیستم کنترل PID تنظیم کردیم تا دما ثابت بماند.
مشکلات موجود
البته، این یک بهبود ساده نیست؛ چگالی حرارتی بالاتر به معنای فشار بیشتر بر سیستم الکتریکی است. اگر بدون بررسی تجهیزات، این لامپها را استفاده کنید، ممکن است کلیدهای الکتریکی خراب شوند. ما مجبور شدیم تجهیزات کنتاکتوری کارخانه را نیز بهبود بخشیم؛ زیرا کنتاکتورهای قدیمی در برابر بار جدید خراب میشدند. اما پس از حل این مشکل، موفقیت کامل حاصل شد. اکنون، دمای سطح کل قطعه یکنواخت است؛ هیچ نقطه سردی وجود ندارد، و مهمتر از همه، دیگر نیازی به دور انداختن قطعات نیست.