米国中西部にある自動車部品メーカーが OEM顧客からの圧力に直面していた. 硬さ容量,生産量,監査要件が厳しくなった.彼らの古い箱型熱処理炉は,もはや維持できませんでした自動生産電池のタクトタイムに匹敵できなかった.

この問題を解決するために,顧客は,特別なカスタムチューブ型熱処理炉 (カスタム熱処理炉,580kW,1100°C) を委託し,軸と他の重要な鉄鋼部品.

顧客の背景と痛みのポイント

工場は主に自動車のギア,シャフト,ディフェリエンシャルコンポーネントを加工する.アップグレードの前に,彼らはカーブライゼーション,正常化,テンパーリングのために老朽化した箱型熱処理炉に依存した..時間が経つにつれて 痛みを感じる点が 数点になり

• 不一致な硬さと微細構造
  温度均一性は制御が困難で,バッチからバッチに顕著な変動をもたらしました.一部の部品は再加工が必要であり,配送とコストに直接影響しました.

• 高エネルギー消費量
  不効率な隔熱と最適化されていないバーナー/加熱配置により,炉は温度を維持するために多くの電力を消費し,単位エネルギーコストを押し上げました.

• 自動化ラインのボトルネック
  生産ラインの残りの部分 (ロボットの積載,コンベヤー輸送,自動洗濯) は主に自動化されました.しかし,古い炉には手動の積載/卸載と操作者の頻繁な介入が必要でした..

• 将来の材料の限られたプロセス窓
  既存のシステムは温度範囲の上限近くで苦労し,新しい合金や研究開発が要求する高温試験にほとんど余地がなかった.

これらの問題により,経営陣は,質を安定させながら長期的な運用コストを削減できるチューブ型熱処理炉のソリューションを探しました.

オーダーメイド熱処理炉の主要な要件

共同評価と設計の過程で,米国の顧客は,いくつかの交渉不可の要件を定義しました.

• 設置電源: 580kW 連続負荷中に安定した温度を維持しながら高出力を維持する.

• 最大動作温度:1100°C,現在の炭化物化/正常化サイクルおよび将来の高合金試験をカバーする.

• 既存の自動化と完全な統合 炉はロボットやコンベアーの部品を受け入れ,位置を繰り返し,スムーズに引き渡す必要があります.

• エネルギー効率と安全性の遵守は,米国の電気安全コードに準拠し,将来の第三者認証をサポートします.

• 追跡可能性 熱処理炉は,工場のMESとインタフェースで温度曲線,保持時間,各バッチのレシピを記録しなければならなかった.

580kWのカスタムチューブ型熱処理炉ソリューション

これらの要求に基づいて,我々は次のように構成された特別なカスタムチューブタイプ熱処理炉を供給しました:

1. 多ゾーン管の設計と温度制御

   • 多ゾーン管状の部屋で,独立して制御される加熱ゾーンで,炉の長さに沿って温度プロファイルを細かく調整する.

   • 1100°Cの最大動作温度で,炭化物化,正常化,高温テンパーリングのためのプロセスヘッドルームを与えます.

   • 高精度熱対とPID制御が組み合わせられ,厳格な温度均一性を保ち,硬さの散布を部品間で減らす.

2. エネルギー最適化と安全機能

   • 熱損失を最小限に抑えるため 絶縁装置を改良し,加熱要素の配置を最適化し,580kWの設置電力の有効利用を向上させる.

   • 環境保護と排気処理のためのインターフェースを予約し,よりクリーンな処理と排出量管理をサポートします.

   • ドアや電源回路の多重セキュリティ・インターロックで セキュリティ基準を満たし 地方の検査官の承認を 容易にする

3. 自動化とMES接続性

   • ロボットとローラーコンベアーの標準化されたインターフェースは,入口と出口の両方で,トレイ/フィクチャーを完全に自動で積んで卸すことができます.

   • PLCとHMIは,工場のMESと通信するように設計されています.各バッチの温度曲線,保持時間,レシピデータは自動的に記録されます.

   • カスタム熱処理炉内のレシピ管理は,手動的な再プログラムなしで異なるコンポーネントタイプ間で迅速に切り替えることができます.

結果: 品質,エネルギー,生産量が向上しました

運用開始と増強後,米国の顧客は測定可能な改善を報告しました.

• より安定した熱処理品質
  硬さ値とギアとシャフトのケース深さは,各セットではるかに一貫性があった.容量を超えた熱処理による再加工は著しく減少した.

• 単位エネルギーと労働コストの低さ
  580kWの設備容量にもかかわらず,最適化された隔熱と制御は,古い箱型炉と比較して,完成した部品ごとにエネルギー消費を削減しました.手動操作はほとんど取り除かれました継続的に介入する代わりに,運営者が監視できるようにします.

• より良いラインバランスと短いリードタイム
  管型熱処理炉を通る連続流量は,上流加工と下流洗浄と検査のサイクル時間に対応し,WIPを削減し,全体の配送速度を向上させる.

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.