미국 중서부 자동차 부품 제조업체는 OEM 고객으로부터 점점 더 많은 압력을 받고있었습니다. 더 엄격한 경도 허용, 더 많은 양, 더 엄격한 감사 요구 사항.그들의 기존 상자형 열처리 오븐은 더 이상 유지 할 수 없었습니다, 에너지 비용은 높았고, 라인은 자동화 된 생산 셀의 takt 시간과 일치 할 수 없었습니다.

이 문제를 해결하기 위해 고객은 우리의 팀이 설계하고 제작한 특수 주문 튜브 타입 열 처리 오븐 (Custom Heat Treatment Oven, 580kW, 1100°C) 을 주문했습니다.셰프 및 기타 중요한 철강 부품.

고객 배경과 문제점

공장 은 주로 자동차 기어, 샤프 및 차차 부품 을 가공 합니다. 업그레이드 하기 전 에, 그들은 고령화 상자 유형 열 처리 오븐에 의존 하 고, 탄화, 정상화 및 완화.시간이 지남에 따라, 몇 가지 고통의 지점이 중요해졌습니다.

• 불규칙한 단단성 및 미세 구조
  온도 균일성은 통제하기가 어려웠고, 팩에서 팩으로 눈에 띄는 변동으로 이어졌습니다. 일부 부품은 재작업이 필요했고, 배달과 비용에 직접 영향을 미쳤습니다.

• 높은 에너지 소비
  비효율적인 단열과 최적화되지 않은 가연 / 난방 레이아웃은 온도를 유지하기 위해 많은 에너지를 소비한다는 것을 의미하며 단위 에너지 비용을 높였습니다.

• 자동화 된 라인에서 병목
  나머지 생산 라인은 대부분 자동화되었습니다 (로봇 로딩, 컨베이어 전송, 자동 세탁),그러나 오래된 오븐은 여전히 수동 로딩/발하 및 자주 운영자의 개입을 요구.

• 미래 재료에 대한 제한된 프로세스 창
  기존 시스템은 온도 범위의 상단에 근접하여 어려움을 겪었고 R&D가 요구하는 새로운 합금이나 더 높은 온도 실험에 거의 여유를 제공하지 않았습니다.

이러한 문제로 인해 경영진은 장기적인 운영 비용을 낮추는 동시에 품질을 안정시킬 수있는 튜브 타입 열처리 오븐 솔루션을 찾았습니다.

맞춤형 열처리 오븐에 대한 주요 요구 사항

공동 평가와 설계 과정에서 미국 고객은 몇 가지 협상 불가능한 요구 사항을 정의했습니다.

• 설치된 전력: 580kW, 지속적인 부하 중에 안정적인 온도를 유지하면서 높은 처리량을 지원합니다.

• 최대 작동 온도: 1100°C, 현재 탄화화/정상화 주기와 미래의 고연금 시험에 적용됩니다.

• 기존의 자동화와 완전한 통합: 오븐은 로봇과 컨베이어로부터의 부품을 받아들여야 하며, 반복 가능한 위치와 원활한 전달이 필요합니다.

• 에너지 효율 및 안전 준수 미국 현지 전기 및 안전 코드, 미래의 제3자 인증 지원.

• 추적성 열처리 오븐은 공장 MES와 인터페이스가 있어야 하며, 각 팩의 온도 곡선, 보유 시간 및 레시피를 기록해야 했습니다.

580kW 맞춤 튜브 타입 열 처리 오븐 솔루션

이러한 요구 사항에 기초하여, 우리는 다음과 같이 구성 된 특수 사용자 정의 튜브 타입 열 처리 오븐을 제공했습니다.

1. 멀티존 튜브 설계 및 온도 조절

   • 온도 프로필을 온도 길이에 따라 정밀 조정하기 위해 독립적으로 제어되는 난방 구역을 가진 다 구역 파이프 챔버.

   • 최대 작동 온도는 1100 °C로, 탄화, 정상화 및 고온 완화에 대한 프로세스 헤드룸을 제공합니다.

   • 고 정밀 테르모 짝이 PID 제어와 결합하여 엄격한 온도 균일성을 유지하고 부품에 대한 경화 분포를 줄입니다.

2. 에너지 최적화 및 안전 기능

   • 고도화 된 단열 및 최적화 된 난방 요소 레이아웃으로 열 손실을 최소화하여 설치 된 580kW의 효율적인 활용을 향상시킵니다.

   • 더 깨끗한 처리 및 배출량 통제를 지원하기 위해 보호 대기 및 배기가스 처리를 위한 예약 인터페이스.

   • 미국 안전 규범을 충족시키고 현지 검사로부터 승인을 받기 위해 여러 안전 잠금장치, 과온 및 전력 회로

3. 자동화 및 MES 연결

   • 로보트와 롤러 컨베이어에 대한 표준화된 인터페이스 입구와 출구 모두에서 트레이 / 장착 장치의 완전 자동 부하 및 부하를 가능하게합니다.

   • PLC 및 HMI는 공장 MES와 통신하도록 설계되었습니다: 각 팩의 온도 곡선, 대기 시간 및 요리 데이터가 자동으로 기록됩니다.

   • 커스텀 열처리 오븐 내부의 레시피 관리는 수동 재프로그램 없이 다양한 부품 유형을 빠르게 전환할 수 있습니다.

결과: 품질, 에너지 및 처리량 모두 향상

시공 및 램프업 이후 미국 고객들은 측정 가능한 개선에 대해 보고했습니다.

• 더 안정적인 열처리 품질
  변속기와 샤프트의 경화 값과 케이스 깊이는 팩에 따라 훨씬 더 일관되게되었습니다. 허용 이상 열처리로 인한 재작업은 현저히 감소했습니다.

• 단위 에너지 및 노동 비용 감소
  580kW의 설치 용량에도 불구하고 최적화된 단열 및 제어로 인해 오래된 상자형 오븐에 비해 완성된 부품 당 에너지 소비가 감소했습니다.수동 조작은 대체로 제거되었습니다., 운영자가 끊임없이 개입하기보다는 감독할 수 있게 해줍니다.

• 더 나은 라인 밸런스 및 짧은 납품 시간
  튜브 타입 열처리 오븐을 통한 연속 흐름은 이제 상류 가공과 하류 세척 및 검사의 주기 시간에 대응하여 WIP를 줄이고 전반적인 배달 속도를 향상시킵니다.

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.