Kodėl svarbus ±3 °C krosnies tolygumas — ir iš kur atsiranda dangos defektai
Milteliai kietėja ne prie temperatūros, o pagal laiko ir temperatūros kreivę. Jei vienas krosnies kampas 15 °C šaltesnis už kitą, viena tos pačios partijos detalė lieka nepakepta, o kita pagelsta. ±3 °C yra praktinė šio skirtumo riba — ir tai lemia oro cirkuliacija, o ne kaitintuvų galia.
Padidinti
Miltelinė danga kietėja pagal laiko ir temperatūros kreivę, o ne prie vienos temperatūros. Miltelių techniniame lape nerašoma „180 °C“; ten rašoma maždaug taip: „10 minučių esant 180 °C detalės metalo temperatūrai“. Būtent dėl šios poros skirtumas tarp skirtingų krosnies vidaus taškų tiesiogiai virsta kokybe: iš dviejų ant tos pačios pakabos kabančių detalių ta, kuri atsidūrė šaltojoje zonoje, lieka nepakepta — danga iki galo nesusiuva, nukenčia sukibimas ir atsparumas smūgiams — o esanti karštojoje zonoje perkepa, ir ant baltų bei šviesių atspalvių tai pasirodo kaip pageltimas ir blizgesio praradimas. Todėl mūsų dėžinio tipo elektrinės krosnys projektuojamos ±3 °C tolygumui: tai praktinė riba, kuriai esant nė viena partijos detalė nenukrenta nuo kreivės.
Iš karto vienas patikslinimas: tolygumas yra krosnies savybė, tačiau ne kiekvienas ceche matomas defektas ateina iš krosnies. Pirmasis uždavinys — kiekvieną defektą nusiųsti teisingu adresu.
Kuris defektas iš kur ateina?
Žemiau esančioje lentelėje surašyti keturi dažniausiai matomi defektai ir tikėtinas jų šaltinis. Vienas defektas gali turėti daugiau nei vieną adresą; šalinkite juos iš eilės.
| Defektas | Tikėtina priežastis | Adresas |
|---|---|---|
| Apelsino žievelė (banguotas paviršius) | Per stora danga, milteliai per lėtai pasiekia tekėjimo temperatūrą, žema krosnies temperatūra | Pirmiausia kabina (dangos storis, kV/µA nustatymas), tada krosnis (įkaitimo sparta) |
| Spalvos poslinkis / pageltimas | Perkepimas, ilgas buvimas karštoje zonoje, nekontroliuojamas artumas degikliui | Krosnis — tolygumas ir profilio trukmė |
| Silpnas sukibimas, nagu nulupama danga | Nepakepimas, alyvos ar nešvarumų likučiai, trūkstamas fosfatavimo sluoksnis | Pirmiausia paruošiamasis apdorojimas, tada krosnis (šalta zona) |
| Trapumas, įtrūkimai, atsilaupymas ties briaunomis | Perkepimas (danga tampa trapi), netinkamas miltelių ir pagrindo derinys | Krosnis — karšta zona arba per ilgas buvimas |
| Detalių tarpusavio skirtumai vienoje partijoje | Temperatūros pasiskirstymas ir oro srautas | Krosnis — tolygumas ir apkrovos išdėstymas |
Praktinė taisyklė jiems atskirti: jei defektas telkiasi vienoje partijos srityje, kalta krosnis. Jei jis pasirodo atsitiktinai visur, ieškokite paruošiamajame apdorojime arba kabinoje. Skaitykite tai kartu su kabinos parametrais, aptariamais straipsnyje miltelinio dažymo kabinos pasirinkimas.
Detalės temperatūra ir krosnies oro temperatūra nėra tas pat
Tai dažniausiai praleidžiamas dalykas. Krosnies valdymo skydas rodo oro temperatūrą. Milteliai kietėja pagal metalo temperatūrą. Stora detalė dar kurį laiką lieka šaltesnė net ir tada, kai krosnies oras jau pasiekė 180 °C; kiek laiko — priklauso nuo sienelės storio, masės ir oro greičio, plaunančio jos paviršių.
Teisingas skaičiavimas yra toks:
Bendras laikas krosnyje = laikas, per kurį detalė pasiekia tikslinę temperatūrą + kietėjimo laikas iš miltelių techninio lapo + saugos atsarga
Žemiau pateiktos reikšmės yra tipiniai diapazonai, su kuriais dirbame plieninėms detalėms esant ±3 °C tolygumui ir normaliam apkrovos tankiui; tikslus laikas visada patvirtinamas prie detalės pritvirtinta termopora.
| Metalo storis | Laikas detalei pasiekti tikslinę temperatūrą | Bendras laikas krosnyje (kai kietėjimas 10 min) |
|---|---|---|
| 0.8 – 1.5 mm skarda | 3 – 6 min | 15 – 20 min |
| 1.5 – 2 mm aliuminio profilis | 4 – 7 min | 16 – 22 min |
| 2 – 3 mm skarda / profilis | 6 – 10 min | 20 – 25 min |
| 4 – 6 mm suvirinta plieninė konstrukcija | 10 – 15 min | 25 – 32 min |
| 8 mm ir daugiau, liejiniai, storos jungės | 15 – 25 min | 35 – 45 min |
Tikroji tos lentelės žinutė: mišri apkrova yra sunkiausias atvejis. Jei 1 mm skarda ir 8 mm jungė kabo kartu, laiką nustatote pagal storąją detalę, ir plonoji per tą laiką perkepa. Sprendimas — arba rūšiuoti partijas pagal storį, arba atskiroms detalių šeimoms apibrėžti atskirus profilius.
Ką iš tikrųjų duoda 16 kietinimo profilių ir PID valdymas?
Mūsų dėžinio tipo elektrinės krosnys dirba nuo 80 iki 250 °C su PID valdymu ir 16 kietinimo profilių atmintimi.
PID valdymas neįjungia ir neišjungia kaitintuvų iki galo; artėjant prie nustatytos vertės jis tolygiai mažina galią. Krosnis su paprastu termostatu peršoka 8–10 °C, paskui nukrenta žemiau — skydo vidurkis gali atrodyti teisingas, o detalė tuo metu nuolat svyruoja tarp perkepimo ir nepakepimo. PID nuslopina šiuos svyravimus, ir būtent tai reiškia ±3 °C tolygumas laiko ašyje.
16 kietinimo profilių mažina operatoriaus klaidų tikimybę. Kiekvienas profilis saugo įkaitimo rampą, tikslinę temperatūrą ir trukmę: vienas profilis baltiems milteliams, kitas metaliniams, dar kitas sunkioms suvirintoms konstrukcijoms. Operatorius neveda temperatūros ir laiko; jis pasirenka profilį. Cechuose, dirbančiuose su keliais milteliais ir keliais storiais, šis vienas žingsnis uždaro didžiąją dalį skundų dėl spalvos poslinkio.
Kodėl tolygumą iš tikrųjų lemia oro cirkuliacija?
Kaitintuvų galia nustato temperatūrą; oro paskirstymas nulemia, ar ta temperatūra visur vienoda. Blogai suprojektuotos ortakių sistemos krosnyje galite padvigubinti kaitintuvų galią, ir tolygumas nepagerės — karštoji zona tiesiog taps dar karštesnė.
Tai lemia trys dalykai:
1. Ventiliatoriaus vieta ir ortakių konstrukcija. Jei oras įpučiamas viename taške ir ištraukiamas viename taške, kameroje susiformuoja negyvos zonos. Mūsų krosnyse oras tiekiamas per kameroje paskirstytus ortakius ir surenkamas iš priešingos pusės; siekiama panašaus oro greičio ties kiekvienu apkrovos paviršiumi. Taip pat svarbu, kad nė viena zona neatsidurtų tiesioginėje srovėje prieš kaitintuvą — ten esančios detalės gauna papildomą spinduliuotės šilumą, ir pageltimas prasideda būtent ten.
2. Apkrovos išdėstymas ir šešėliavimas. Ši dalis tenka naudotojui. Per arti viena kitos pakabintos detalės viena kitą šešėliuoja: oras nepasiekia vidinės eilės, ji įkaista vėliau ir lieka nepakepta. Didelė dalis skundų „krosnis netolygi“, kuriuos tiriame, galiausiai pasirodo esą perkrautas pakabinimas. Praktinė taisyklė: tarp detalių palikite bent vienos detalės pločio tarpą, laikykitės 15–20 cm atstumo nuo sienų ir lubų, o didelius plokščius paviršius kabinkite nedideliu kampu oro srauto atžvilgiu, o ne lygiagrečiai jam.
3. Durys ir sandarumas. Kiekvienas durų atidarymas atvėsina kameros priekį. Todėl nepertraukiamo srauto įmonės vietoj durų renkasi viršutinio pakrovimo krosnį arba pralaidinį tunelį; partijinėje gamyboje durų tarpinė ir jos užsidarymo slėgis privalo būti priežiūros plane.
Kaip izoliacija ir AISI 304 vidinis apvalkalas veikia tolygumą?
100 mm akmens vatos izoliacija atlieka du darbus. Pirmasis — energija: pabėgusi šiluma nebeatgaunama, ir šią pusę detaliai aprašome straipsnyje miltelinio dažymo krosnies energijos sąnaudos. Antrasis, ir čia esminis, yra tai, kad nuostoliai per sienas griauna tolygumą. Esant plonai izoliacijai zona prie sienos lieka nuolat šalta, valdiklis kompensuodamas smarkiau varo kaitintuvus, ir centras perkaista. Rezultatas: nepakeptos detalės pakraščiuose ir pageltusios viduryje. Izoliacijos storis nėra energijos eilutė; tai kokybės eilutė.
AISI 304 nerūdijančio plieno vidinis apvalkalas neleidžia paviršiui laikui bėgant degraduoti. Dažytas ar cinkuotas vidus prie 200 °C metams bėgant lupasi, oksiduojasi ir šiurkštėja; šiurkštus paviršius keičia oro srautą, o nubyrėjusios dalelės krenta ant ką tik nudažytų detalių. 304 apvalkalas išsaugo ir paviršiaus kokybę, ir pirminį oro srauto pobūdį. Tai ta pozicija, kuri pirmame pasiūlyme atrodo brangi, o įvertinama penktais metais.
Kaip patikrinamas tolygumas ir ko reikia reikalauti perkant?
Tolygumas yra išmatuota vertė, o ne sakinys kataloge. Patikrinimo metodika tokia:
- Tuščioje kameroje išdėstykite termoporas bent 9 taškuose: keturiuose apatiniuose kampuose, keturiuose viršutiniuose kampuose ir centre.
- Įkaitinkite krosnį iki tikslinės temperatūros ir leiskite jai stabilizuotis.
- Po stabilizacijos registruokite visus taškus bent 30 minučių. Skirtumas tarp karščiausio ir šalčiausio taško ir yra tolygumas.
- Pakartokite tą patį matavimą su apkrauta krosnimi. Tuščios kameros tolygumas lengvas; apkrautos krosnies matavimas atspindi realias gamybos sąlygas.
- Taip pat pritvirtinkite termoporas prie kelių detalių ir nubrėžkite detalės temperatūros kreivę. Kietėjimo laikas nustatomas pagal šią kreivę, o ne pagal skaičių ant skydo.
Ko reikalauti perkant:
| Reikalaukite | Kodėl |
|---|---|
| Raštiško tolygumo rodiklio ir matavimo taškų skaičiaus | „±3 °C“ ką nors reiškia tik tada, kai žinote, per kiek taškų |
| Matavimo su apkrova protokolo arba įsipareigojimo jį atlikti priėmimo metu | Tuščia krosnis neatspindi realios gamybos |
| Valdymo tipo: PID ir profilių skaičiaus | Svyravimai griauna tolygumą laiko ašyje |
| Izoliacijos storio ir medžiagos | Nuostoliai per sienas tiesiogiai iškreipia pasiskirstymą |
| Vidinio apvalkalo medžiagos | Degraduojant paviršiui, degraduoja ir oro srautas |
| Termoporos įvado pro krosnies sieną | Kad galėtumėte matuoti detalės temperatūrą gamybos metu |
Dėl paskutinio punkto būkite atkaklūs: krosnyje be termoporos įvado sienoje niekada negalėsite išmatuoti detalės temperatūros. Palikti jį gamybos metu ir lengviau, ir nemokama, palyginti su vėlesniu gręžimu.
Dažniausiai užduodami klausimai
Kodėl ±3 °C tolygumas toks svarbus?
Todėl, kad milteliai kietėja pagal laiko ir temperatūros kreivę. Esant 15 °C skirtumui kameroje, šaltojoje zonoje esanti detalė nukrenta žemiau kreivės (nepakepimas, silpnas sukibimas), o karštojoje zonoje esanti pakyla virš jos (pageltimas, trapumas). ±3 °C yra praktinė riba, išlaikanti visą partiją toje pačioje kreivėje.
Koks skirtumas tarp detalės ir krosnies temperatūros?
Jis nėra pastovus; priklauso nuo sienelės storio ir masės. 1 mm skarda krosnies orą pasiveja per 3–6 minutes, o storesnė nei 8 mm detalė gali užtrukti 15–25 minutes. Todėl kietėjimo laikas skaičiuojamas pagal termoporos kreivę ant detalės, o ne pagal skydo rodmenį.
Ar apelsino žievelė atsiranda dėl krosnies?
Paprastai ne. Pirmasis įtariamasis dėl apelsino žievelės yra dangos storis — kV/µA nustatymas ir purkštuvo atstumas kabinos pusėje. Krosnies kaltės dalis yra per lėtas miltelių pasiekimas tekėjimo temperatūros; jei įkaitimo rampa vangi, milteliai sugelėja anksčiau, nei spėja išsilyginti. Pirmiausia išmatuokite dangos storį ir tik tada, jei jis normos ribose, tikrinkite įkaitimo spartą.
Ar krosnies perkrovimas sugadins tolygumą?
Taip, ir tai dažniausia priežastis. Tankiai sukabintos detalės viena kitą šešėliuoja, oras nepasiekia vidinių eilių, ir tos eilės lieka nepakeptos. Palikite bent vienos detalės pločio tarpą ir laikykitės 15–20 cm nuo sienų bei lubų. Teisingas būdas didinti našumą yra parinkti tinkamą krosnies dydį, o ne kimšti ją sandariau.
Kaip išmatuoti tolygumą esamoje krosnyje?
Išdėstykite termoporas bent 9 taškuose (keturi apatiniai kampai, keturi viršutiniai kampai, centras) ir po stabilizacijos registruokite 30 minučių; skirtumas tarp karščiausio ir šalčiausio taško yra jūsų tolygumas. Pakartokite su apkrova. Jei rezultatas aiškiai už ±3 °C ribų, pirmiausia patikrinkite oro ortakius, ventiliatoriaus debitą ir durų tarpinę.
Kaip tolygumas pasiekiamas dujinėje krosnyje?
Mūsų viršutinio pakrovimo dujinėse krosnyse šilumos šaltinis yra degiklis, tačiau paskirstymą vis tiek užtikrina ventiliatorius ir ortakiai. Oras paskirstomas per nuo degimo zonos atskirtą ortakį, kad į detales nepatektų tiesioginė liepsnos spinduliuotė. Dujų ar elektros pasirinkimas yra energijos kainos sprendimas; abiejose krosnyse tolygumą lemia oro cirkuliacija ir izoliacija.
Santrauka
Didelė dalis dangos defektų prasideda ne dažuose, o temperatūros pasiskirstyme. Eikite iš eilės: ar defektas telkiasi vienoje partijos srityje (krosnis), ar išsibarstęs atsitiktinai (paruošiamasis apdorojimas / kabina)? Ar iš tikrųjų matuojate detalės temperatūrą, ar skaitote skydą? Ar jūsų apkrova neužstoja oro srauto?
Krosnies pusėje verta aptarti keturis dalykus, ir visi keturi yra išmatuojami: ±3 °C tolygumas, PID valdymas su 16 profilių, 100 mm akmens vatos izoliacija ir AISI 304 vidinis apvalkalas. Mūsų krosnys gaminamos nuo 3 iki 150 kW, pagal jūsų didžiausią detalę — kataloginių dydžių nėra. Jei planuojate visą gamyklą, darbų eiliškumą nustato miltelinio dažymo gamyklos įrengimo vadovas; jei esate pasirengę kalbėti apie pačią krosnį, atsiųskite mums techninius duomenis iš dėžinio tipo elektrinės krosnies puslapio.
Atsiųskite mums didžiausios detalės matmenis, storiausią jos pjūvį ir dienos detalių kiekį — kartu apskaičiuosime kameros tūrį, reikalingus kW ir realų kietėjimo laiką.