Come affrontare il problema della deformazione e del rilassamento termico nei cuscinetti freno durante la cottura
Se avete mai lavorato su una linea di produzione di cuscinetti freno, conoscete bene questa frustrazione: quando si estrae un pezzo dall’essiccatore, esso non è piatto; è deformato. È semplicemente… sbilanciato.
Questo fenomeno di “rilassamento termico” è causato dalle tensioni interne presenti nel materiale. Quando il pezzo si riscalda in modo disomogeneo, il materiale trattiene queste tensioni. Non appena il pezzo entra in contatto con l’aria fredda all’esterno dell’essiccatore, queste tensioni vengono liberate. È un problema che riduce notevolmente la qualità dei prodotti.
Abbiamo trovato un modo migliore per gestire questo problema. Invece di riscaldare tutto il pezzo in modo uniforme, utilizziamo un sistema di controllo a infrarossi a zone separate.
Perché il controllo a zone funziona davvero
Pensate a un normale Forno a convettione: esso riscalda l’aria, e l’aria a sua volta riscalda il pezzo. Il processo è lento e poco preciso. Noi invece agiamo in modo diverso: utilizziamo emettitori a onde corte a infrarossi, suddivisi in zone indipendenti. In questo modo è possibile trattare separatamente i bordi del pezzo, permettendo così di applicare il calore esattamente dove è necessario. Non si tratta soltanto di cercare di mantenere una temperatura specifica, ma anche di controllare come il calore si diffonde nel materiale. Quando la temperatura è equilibrata, il materiale non subisce alcuna deformazione.
Come eliminare le tensioni interne
Per evitare la deformazione, bisogna permettere al materiale di rilassarsi. Per farlo, è necessario controllare attentamente il processo di riscaldamento e raffreddamento del pezzo durante il suo passaggio sulla linea di produzione. Riducendo gradualmente la temperatura nelle varie zone, le tensioni interne scompaiono. Il risultato? Le dimensioni del pezzo rimangono stabili.
I compromessi (perché niente è perfetto)
C’è però un aspetto negativo: l’uso di un sistema di controllo a zone aumenta leggermente il peso dell’impianto. I cavi elettrici diventano più complessi da gestire, e la logica di controllo del PLC deve essere più sofisticata. È necessario utilizzare un controller PID efficace per mantenere sotto controllo le varie zone. Inoltre, bisogna fare attenzione: i raggi infrarossi sono molto intensi; se non si fa attenzione, si può danneggiare la resina presente nel materiale. Consiglio vivamente di utilizzare pirometri per monitorare in tempo reale la temperatura della superficie del pezzo.
Un’ultima cosa: fate attenzione alla velocità del nastro trasportatore. Se questa varia, il pezzo trascorre troppo tempo o troppo poco tempo in una determinata zona. Questo influisce sulle dimensioni del pezzo. Mantenete quindi costante la velocità del nastro trasportatore, e tutto andrà bene.