ABD'nin orta batısındaki bir otomotiv bileşenleri üreticisi, OEM müşterilerinden artan baskı ile karşı karşıyaydı: daha sıkı sertlik toleransları, daha yüksek hacimler ve daha sıkı denetim gereksinimleri.Eski kutu tipi ısı işlem fırınları artık devam edemiyordu. Parti kalitesi tutarlı değildi., enerji maliyetleri yüksekti ve hat otomatik üretim hücrelerinin takt zamanına uymuyordu.

Bunu çözmek için, müşteri, takımımız tarafından tasarlanmış ve inşa edilmiş özel bir özel tüp tipi ısı işlem fırını (Kustom ısı işlem fırını, 580kW, 1100°C) sipariş etti.Akıntılar ve diğer kritik çelik parçalar.

Müşteri geçmişi ve sorun noktaları

Tesis esas olarak otomotiv dişlilerini, çubuklarını ve diferansiyel bileşenlerini işler..Zamanla, birkaç ağrı noktası kritik hale geldi:

• Düzgün olmayan sertlik ve mikrostructure
  Sıcaklık birliğinin kontrol edilmesi zordu, bu da seriye göre belirgin bir değişime yol açtı.

• Parça başına yüksek enerji tüketimi
  Etkin olmayan yalıtım ve optimize edilmemiş yanıcı / ısıtma düzenleri, fırının sıcaklığı korumak için çok fazla güç tükettiğini ve birim enerji maliyetini yükselttiğini gösterdi.

• Otomatik bir hattaki sıkıntı
  Üretim hattının geri kalanı büyük ölçüde otomatikleştirildi (robot yükleme, konveyör aktarımı, otomatik yıkama),Ancak eski fırın hala manuel yükleme/terkedilme ve sıkça operatör müdahalesi gerektiriyordu.

• Gelecekteki malzemeler için sınırlı bir süreç penceresi
  Mevcut sistem, sıcaklık aralığının üst ucuna yakın mücadele etti ve yeni alaşımlar veya Ar-Ge tarafından talep edilen daha yüksek sıcaklık denemeleri için çok az boşluk sağladı.

Bu sorunlar, yönetimin uzun vadeli işletme maliyetlerini düşürerek kaliteyi dengeleyebilecek bir Tüp Tipi Isı Tedavisi Fırını çözümü aramasını sağladı.

Özel ısı işlem fırını için temel gereksinimler

Ortak değerlendirme ve tasarım sırasında, ABD müşterisi birkaç pazarlık edilemeyen gereksinim belirledi:

• Kurulu güç: Sürekli yükleme sırasında sabit sıcaklığı korurken yüksek verimi desteklemek için 580kW.

• Maksimum çalışma sıcaklığı: 1100°C, mevcut karbürleme/normalleşme döngülerini ve gelecekteki yüksek alaşımlı denemeleri kapsamaktadır.

• Mevcut otomasyona tam entegrasyon ∙ fırın, robot ve konveyörlerden parçaları kabul etmeli, tekrarlanabilir konumlandırma ve sorunsuz teslimat yapmalıdır.

• Enerji verimliliği ve güvenlik uyumluluğu, gelecekteki üçüncü taraf sertifikasyonunu destekleyen yerel ABD elektrik ve güvenlik kodlarına uyumludur.

• İzlenebilirlik ∙ Isı Tedavisi Fırını, her parti için sıcaklık eğrilerini, bekleme sürelerini ve tarifleri kaydetmek için tesisin MES ile bağlantı kurmalıydı.

580kW özel boru tipi ısı işlem fırını çözümü

Bu gereksinimlere dayanarak, aşağıdaki şekilde yapılandırılmış özel özel bir Tüp Tipi Isı Tedavisi Fırını teslim ettik:

1. Çok bölgeli boru tasarımı ve sıcaklık kontrolü

   • Fırının uzunluğu boyunca sıcaklık profilini ince ayarlamak için bağımsız olarak kontrol edilen ısıtma bölgelerine sahip çok bölmeli tüplü bir oda.

   • Maksimum çalışma sıcaklığı 1100 °C, karbürleme, normalleştirme ve yüksek sıcaklıklı karıştırma için işlem başı alanı verir.

   • Yüksek hassasiyetli termokopüler, sıkı bir sıcaklık eşitliğini korumak ve parçalar arasında sertlik dağılmasını azaltmak için PID kontrolü ile birleştirilir.

2. Enerji optimizasyonu ve güvenlik özellikleri

   • Isıtmanın yükseltilmesi ve ısıtma elemanının optimize edilmesi, ısı kaybını en aza indirerek, kurulu 580kW'lık gücün etkili kullanımını artırır.

   • Temiz işleme ve emisyon kontrolünü desteklemek için koruyucu atmosfer ve egzoz işlemleri için ayrılmış arayüzler.

   • ABD güvenlik normlarını karşılamak ve yerel müfettişlerin onayını kolaylaştırmak için kapılardaki, aşırı sıcaklık ve güç devrelerindeki birden fazla güvenlik kilitleri.

3. Otomasyon ve MES bağlantısı

   • Hem giriş hem de çıkışta robotlar ve rulo taşıyıcılar için standartlaşmış arayüzler, tepsilerin/çıkartmaların tamamen otomatik yüklenmesini ve boşaltılmasını mümkün kılar.

   • PLC ve HMI, bitkinin MES'si ile iletişim kurmak için tasarlanmıştır: her parti için sıcaklık eğrisi, bekleme süresi ve tarif verileri otomatik olarak kaydedilir.

   • Özel Isı Tedavisi Fırını içindeki tarif yönetimi, manuel yeniden programlama yapmadan farklı bileşen türleri arasında hızlı bir şekilde geçiş yapmayı sağlar.

Sonuçlar: kalite, enerji ve verim tümüyle iyileştirildi

US müşteri, devreye girdikten ve hızlandıktan sonra ölçülebilir iyileşmeler bildirdi:

• Daha istikrarlı ısı ile işlenmiş kalite
  Dişliler ve şaftlar için sertlik değerleri ve kavanoz derinlikleri, partiler arasında çok daha tutarlı hale geldi.

• Daha düşük birim enerji ve işgücü maliyeti
  580kW'lık kurulu kapasiteye rağmen, optimize edilmiş yalıtım ve kontrol, eski kutu tipi fırına kıyasla bitmiş parça başına enerji tüketimini düşürdü.El kullanımı büyük ölçüde kaldırıldı., operatörlerin sürekli müdahale etmek yerine denetleme yapmalarını sağlar.

• Daha iyi çizgi dengesi ve daha kısa teslim süresi
  Tüp Tipi Isı İşleme Fırınındaki sürekli akış, şimdi yukarıdaki işleme ve aşağıdaki yıkama ve denetleme döngüsü süresine eşittir, WIP'yi azaltır ve genel teslim hızını iyileştirir.

The plant has since positioned this Custom Heat Treatment Furnace as a template for future line upgrades and is considering similar configurations for new production cells dedicated to higher-value components.