Poprawa procesu kucia stali dzięki ciągłemu monitorowaniu temperatury
Utrzymanie precyzyjnej kontroli temperatury podczas kucia stali jest niezbędne, ponieważ przegrzanie lub niedogrzanie prowadzi do wad materiału, uszkodzeń sprzętu, wydłużenia przestojów i wzrostu kosztów konserwacji. Tradycyjne, ręczne metody pomiaru przerywanego zmagają się z szybkimi wahaniami temperatury i dokładnymi odczytami z powodu osadzania się tlenków, co zagraża jakości i wydajności.
Kamery termowizyjne stale monitorują temperaturę stali podczas kucia, dostarczając precyzyjne dane termiczne w czasie rzeczywistym. Strategicznie rozmieszczone systemy te umożliwiają natychmiastowe wykrywanie i korygowanie odchyleń temperatury, zapewniając równomierne nagrzewanie, optymalne właściwości materiału i minimalne obciążenie sprzętu, nawet w trudnych warunkach o wysokiej temperaturze, zadymieniu i zapyleniu.
Uzyskiwane korzyści
- Zapewnienie stałej jakość stali przy znacznej redukucji wady materiałowych i strat.
- Ciągły dostęp do informacji zwrotnej w czasie rzeczywistym pozwalający na szybką reakcję na odchylenia temperatury i minimalizujący uszkodzenia sprzętu i przestoje.
- Zautomatyzowany nadzór termiczny ograniczający konieczność ręcznej interwencji, obniżający koszty pracy i błędy pomiarowe.
- Dokumentowanie temperatury podczas całego procesu kucia ułatwiający zapewnienie jakości i zgodności z przepisami.
- Precyzyjna kontrola równomierności temperatury zapobiegająca powstawaniu gradientów, eliminująca pękanie produktów i zwiększająca wydajność produkcji.
Wyzwania podczas kucia stali – kontrola temperatury jako czynnik krytyczny
Kucie stali to złożony proces, który obejmuje odkształcanie metalu w wysokich temperaturach w celu uzyskania określonych kształtów i właściwości metalurgicznych. Kluczowym etapem tego procesu jest kształtowanie nagrzanej stali w prasie, co jest powszechną techniką w kuciu na gorąco. Proces rozpoczyna się od podgrzania stalowego wykroju do okreslonej temperatury, zazwyczaj 900…1200°C. Ta wysoka temperatura zmienia strukturę krystaliczną stali, czyniąc ją podatną na odkształcenia plastyczne. Monitorowanie temperatury metalu w odniesieniu do temperatury rekrystalizacji jest niezbędne dla zapewnienia uzyskania prawidłowych właściwości metalurgicznych.
Utrzymanie tego zakresu temperatur jest kluczowe, ponieważ nawet niewielkie odchylenia mogą prowadzić do poważnych wad produktu. Przegrzanie stali grozi jej spaleniem, co narusza integralność materiału i powoduje kruchość. Z drugiej strony, zbytnie schłodzenie stali utrudnia jej kucie, zwiększając ryzyko wystąpienia wad strukturalnych. Ponadto niewłaściwa kontrola temperatury może prowadzić do uszkodzenia urządzeń przetwórczych, takich jak matryce, rolki, prasy czy młoty, co prowadzi do kosztownych przestojów i zwiększonych kosztów konserwacji.
Aby zminimalizować te zagrożenia, niezbędny jest dokładny i ciągły pomiar temperatury. Tradycyjne metody, takie jak pirometry ręczne, często są niewystarczające, ponieważ zapewniają jedynie sporadyczne odczyty i mogą nie rejestrować krytycznych wahań temperatury. Ponadto ręczna obsługa może spowolnić proces.
Obecność zgorzeliny (warstwy tlenków) na stali dodatkowo komplikuje odczyty temperatury, dlatego coraz ważniejsze staje się stosowanie zaawansowanych rozwiązań monitorujących, takich jak kamery termowizyjne. Kamery termowizyjne zapewniają precyzyjne pomiary w czasie rzeczywistym, a ich integracja z pętlami sprzężenia zwrotnego, pomaga utrzymać optymalną temperaturę kucia. To nie tylko zapewnia utrzymanie stali w odpowiednim zakresie temperatur przez cały proces, ale także zmniejsza ryzyko uszkodzenia urządzeń, minimalizując przestoje i koszty konserwacji, a jednocześnie zwiększając ogólną wydajność procesu. Kamery termowizyjne do ciągłego i precyzyjnego monitorowania temperatury w procesie kucia stali
Kamery termowizyjne Optris, a w szczególności model PI 1M, są zintegrowane z procesem kucia stali, zapewniając ciągły i dokładny monitoring temperatury. Kamera jest strategicznie umiejscowiona, aby zapewnić wyraźny obraz obszaru kucia, co gwarantuje precyzyjny pomiar temperatury stali w trakcie jej odkształcania. Kamera PI 1M wyposażona jest w wysoce dynamiczny detektor CMOS o rozdzielczości do 764 x 480 pikseli, umożliwiający rejestrowanie szczegółowych obrazów termicznych z częstotliwością do 1 kHz, co czyni ją idealną do monitorowania szybko zmieniających się procesów. Możliwe jest jednoczesne monitorowanie wielu linii produkcyjnych za pomocą jednej kamery termowizyjnej, rejestrując i analizując wiele sygnałów temperaturowych.
W scenariuszach z trudnymi warunkami środowiskowymi, takimi jak otwarte przestrzenie kuźni o wysokim poziomie ciepła, dymu i pyłu, kamera jest umieszczona w ochronnej obudowie chłodzącej z systemem przedmuchu powietrza, aby zapewnić optymalną funkcjonalność. Zakres widmowy kamery od 0,85 do 1,1 µm idealnie nadaje się do pomiaru wysokich temperatur występujących podczas kucia stali, bez zakłóceń spowodowanych odbiciami światła ani czynnikami środowiskowymi.
System jest podłączony do komputera PC z oprogramowaniem Optris PIX Connect, umożliwiając operatorom monitorowanie odczytów temperatury w czasie rzeczywistym na dedykowanym wyświetlaczu. Taka konfiguracja zapewnia i dokumentuje ciągłe dane oraz gwarantuje, że wszelkie odchylenia temperatury są natychmiast sygnalizowane za pomocą kolorowego systemu alarmowego, umożliwiając operatorom szybkie podjęcie działań korygujących. Funkcja wykrywania punktów aktywnych kamery na podczerwień dodatkowo zwiększa dokładność pomiaru, koncentrując się na najgorętszej części stali, zapewniając prawidłowe monitorowanie najbardziej krytycznych obszarów. Ponadto w oprogramowaniu PIX Connect można tworzyć elastyczne pola pomiarowe, aby precyzyjnie monitorować interesujące obszary pomiarowe, a analogowe wyjście kamery w czasie rzeczywistym z czasem reakcji 1 ms zapewnia szybką informację zwrotną.
Poprawa jakości stali i skrócenie przestojów dzięki wykorzystaniu kamer termowizyjnych Optris
Wdrożenie kamer termowizyjnych Optris znacznie usprawniło proces kucia stali, zapewniając dokładny monitoring temperatury i eliminując potrzebę ręcznej kontroli za pomocą pirometrów ręcznych. Ten ciągły monitoring nie tylko obniża koszty pracy, ale także minimalizuje ryzyko błędów związanych z pomiarami ręcznymi. Zapewniając precyzyjną kontrolę temperatury w całym procesie kucia, system Optris pomaga uniknąć niedogrzania lub przegrzania metalu, co może prowadzić do uszkodzenia sprzętu i kosztownego serwisowania. Rezultatem jest stal wyższej jakości z mniejszą liczbą wad, co znacznie zwiększa zadowolenie klienta.
Kluczową zaletą urządzeń Optris jest ich zdolność do monitorowania jednorodności temperatury produktu, co minimalizuje gradienty temperatury i eliminuje ryzyko pękania produktu. To nie tylko zmniejsza straty, ale także zwiększa wydajność, zapewniając stałą jakość w całym procesie produkcji. Kamery termowizyjne identyfikują również przegrzane części, które należy odrzucić, pomagając zachować integralność gotowego produktu.
Optris wyróżnia się jako skuteczne rozwiązanie do zastosowań w kuciu stali dzięki elastycznej adaptacji i bezproblemowej integracji z różnymi konfiguracjami. Dzięki solidnemu sprzętowi, zoptymalizowanym akcesoriom, przyjaznemu dla użytkownika oprogramowaniu i dedykowanemu wsparciu klienta, urządzenia Optris zostały zaprojektowane z myślą o zwiększeniu wydajności. Kamera termowizyjna Optris PI 1M, z zaawansowanymi funkcjami, takimi jak wykrywanie hotspotów i monitorowanie w czasie rzeczywistym, oferuje niezrównaną dokładność i niezawodność. Jej ekonomiczna cena, w połączeniu ze specjalistycznymi akcesoriami, takimi jak obudowy chłodzące i uchwyty montażowe, czyni ją atrakcyjną opcją dla producentów dążących do optymalizacji procesów kucia.
Dodatkowo, możliwość dokumentowania całego procesu kucia przez system zapewnia znaczące korzyści w zakresie zapewnienia jakości i zgodności z normami branżowymi. Skracając kosztowne przestoje w procesie, eliminując koszty serwisowania i utrzymując spójność produktu, pirometry i kamery termowizyjne Optris stanowią idealne rozwiązanie do zastosowań w metalu i stali.