Applicazioni
Trattamento termico: la tecnologia chiave per performance superiori
I forni di trattamento termico sono impianti industriali fondamentali, impiegati in una vasta gamma di settori: dai più esigenti come automotive e aerospaziale, fino alle applicazioni più comuni nella meccanica di precisione e nella produzione di utensili.
Questi impianti svolgono un ruolo cruciale nella trasformazione dei materiali metallici. Attraverso cicli controllati di riscaldamento e raffreddamento, il metallo modifica la propria struttura interna, acquisendo le proprietà meccaniche e fisiche richieste per garantire prestazioni elevate, affidabilità e durata nel tempo.
Esigenze:
Controllo temperatura del processo termico
Scopri di più
Registrazione digitale delle variabili di processo
Scopri di più
Soglia di sicurezza alta temperatura forno
Scopri di più
Controllo carichi elettrici di riscaldamento
Scopri di più
Misura della temperatura del processo termico
Scopri di più
Esigenza:
Controllo temperatura del processo termico
La temperatura è la variabile più critica nel trattamento termico dei metalli. Un controllo preciso e ripetibile è essenziale per garantire una produzione costante e di qualità. Ciò è particolarmente importante nei settori aerospaziale e aeronautico, dove l’accuratezza deve rispettare normative come AMS2750 e CQI-9. Nei forni a batch il sistema di controllo della temperatura deve generare un profilo termico dettagliato, con più fasi di riscaldamento e raffreddamento, ciascuna con parametri specifici. Solo con un controllo accurato è possibile rispettare le specifiche metallurgiche e assicurare la conformità del prodotto finale.
Soluzione:
Il regolatore 1850 rappresenta la soluzione ideale per un controllo preciso e affidabile della temperatura del forno. Grazie a un algoritmo di regolazione altamente efficiente, assicura il rispetto delle specifiche termiche richieste dai materiali trattati.
Certificato secondo le normative AMS2750 per il settore aerospaziale e CQI-9 per quello automobilistico, il regolatore 1850 è adatto per queste applicazioni che richiedono un elevato livello di precisione nel controllo termico.
Caratteristiche principali:
- Generazione profili set-point;
- Uscite di controllo per SSR e valvole motorizzate;
- Interfaccia LCD a colori;
- Messaggi di diagnostica multilingua;
- Funzioni logiche e matematiche.
Esigenza:
Registrazione digitale delle variabili di processo
La registrazione delle temperature durante i trattamenti termici è essenziale per garantire la qualità e la sicurezza dei materiali trattati. Monitorare e documentare accuratamente i parametri termici assicura che il ciclo di trattamento rispetti le specifiche richieste, prevenendo difetti e variazioni nel prodotto finale. Inoltre, la registrazione è un requisito fondamentale per conformarsi a normative e standard di settore, come AMS2750 e CQI-9, particolarmente rigidi nei settori aerospaziale e automobilistico. Questo processo permette anche di tracciare ogni lotto di produzione garantendo la totale affidabilità del processo produttivo.
Soluzione:
La proposta Gefran per la registrazione dati è rappresentata dal regolatore multifunzione 3850T, un dispositivo che integra al suo interno diverse funzionalità, tra le quali un efficiente funzione di datalogger conforme con le specifiche ASM2750 e CQI-9. Questa funzione associata al Real Time Clock è in grado di archiviare dati di processo, segnali digitali Ingresso/Uscita e stati di allarmi.
Caratteristiche principali:
- Interfaccia grafica touch screen;
- Archiviazione in formato aperto o criptato;
- Esportazione file locale o tramite rete Ethernet;
- Esportazione dati in formato CSV o PDF.
Esigenza:
Soglia di sicurezza alta temperatura forno
Per proteggere l’impianto e garantire la sicurezza degli operatori in caso di sovratemperature del forno, è necessario adottare dispositivi idonei, detti soglie di sicurezza. Un eccesso di calore può compromettere l’integrità del forno, danneggiando resistenze, sensori e rivestimenti refrattari, con rischio di incendi, esplosioni o guasti meccanici. In caso di malfunzionamento del sistema primario e superamento della soglia, il sistema di sicurezza interviene automaticamente attivando allarmi e spegnendo l’impianto, prevenendo danni e proteggendo il personale. Nel mercato americano, la normativa Factory Mutual (FM) richiede dispositivi certificati, a garanzia del corretto funzionamento in caso di superamento della temperatura consentita.
Gli indicatori di sicurezza 650L (formato 48×48) e 1250L (48×96), certificati Factory Mutual (FM), sono dispositivi progettati per rilevare sovratemperature nei processi industriali di riscaldamento e attivare un segnale che mette l’impianto in sicurezza. Per facilitarne installazione e uso, sono forniti con configurazione di fabbrica pronta all’impiego, comprensiva della funzione di memoria ritentiva dell’allarme, che richiede riconoscimento da parte dell’operatore. Il riconoscimento può avvenire tramite tasto frontale dedicato (R rossa), ingresso digitale opzionale o linea seriale. Il display LCD mostra messaggi chiari che guidano l’operatore nell’identificazione dello stato dell’impianto, rendendo l’intervento semplice e immediato.
Esigenza:
Controllo carichi elettrici di riscaldamento
Nel riscaldamento elettrico industriale la gestione della potenza è cruciale per garantire uniformità di temperatura, efficienza energetica e continuità operativa. Le applicazioni richiedono sistemi capaci di adattarsi a diverse tipologie di carichi – dalle resistenze lineari ai trasformatori – mantenendo stabilità anche in presenza di variazioni di processo.
Per soddisfare queste esigenze servono soluzioni con flessibilità di configurazione, diagnostica avanzata per manutenzione predittiva e compatibilità con i più recenti protocolli di comunicazione. Un’integrazione efficace degli I/O consente la gestione dei segnali, dalla ritrasmissione dei comandi al monitoraggio delle variabili di processo.
Infine, la necessità di installazioni in spazi ridotti rende indispensabili sistemi compatti e robusti, in grado di garantire sicurezza, efficienza e riduzione dei fermi impianto.
Nel riscaldamento elettrico, per garantire temperature di trattamento superiori ai 1000°C, vengono impiegati Power Controller, dispositivi intelligenti che gestiscono con precisione ed efficienza la potenza elettrica.
Le caratteristiche principali della serie GPC sono:
- Tagli di corrente da 40 a 600 A;
- Configurazioni mono, bi e trifase;
- Modalità di controllo configurabili;
- Diagnostica integrata;
- Connettività fieldbus.
Esigenza:
Misura della temperatura del processo termico
La temperatura è la variabile più critica nei processi di trattamento termico. Un controllo accurato è essenziale per garantire le proprietà meccaniche richieste, la ripetibilità del processo, il rispetto degli standard di qualità e la sicurezza operativa. La sonda di temperatura deve funzionare in ambienti ad alta temperatura, assicurando una misurazione stabile e continua. Fondamentale è la guaina che protegge l’elemento sensibile, solitamente una termocoppia: oltre a resistere alle alte temperature, deve sopportare l’azione di gas di processo presenti nel forno, come durante la nitrurazione. Per questo è necessario scegliere un materiale di rivestimento adeguato, così da garantire affidabilità e durata nel tempo.
Le sonde di temperatura serie TC8, dotate di elemento sensibile a termocoppia, rappresentano una soluzione ideale per applicazioni di trattamento termico con temperature fino a 1000 °C. La possibilità di scegliere il tipo di termocoppia, il range di misura, la lunghezza di installazione e il materiale della guaina consente un’ampia versatilità d’uso. Ad esempio, una guaina in acciaio AISI 316 è indicata per temperature medie in atmosfere non aggressive, mentre la lega metallica base nichel-cromo-ferro INCONEL 600 è più adatta per alte temperature in ambienti aggressivi, grazie alla sua resistenza ai gas reattivi.
Il principio di funzionamento:
Quando si parla di trattamenti termici, i forni a camera (forni a batch) rappresentano la soluzione più diffusa e apprezzata per la loro straordinaria versatilità. L’apertura frontale facilita il carico di componenti singoli o lotti complessi, anche con geometrie irregolari o materiali delicati, rendendo il processo semplice e sicuro.
Progettati per applicazioni industriali, questi impianti sono dotati di una camera termica chiusa con rivestimento interno in materiali refrattari, che garantisce un eccellente isolamento e una uniformità di trattamento su tutto il carico.
Con temperature che possono raggiungere i 1000°C, i forni a camera sono ideali per una vasta gamma di trattamenti termici: tempra, rinvenimento, ricottura, normalizzazione e distensione. Ogni processo è gestito secondo un profilo termico preciso, fondamentale per ottenere le proprietà metallurgiche desiderate.
Affidabili, flessibili ed efficienti, i forni a camera sono la scelta perfetta per chi cerca prestazioni elevate e risultati costanti.
Esigenze e Tecnologia:
Nel trattamento termico, la temperatura è il parametro più critico: deve essere gestita con precisione assoluta e stabilità costante per garantire risultati affidabili e conformi agli standard più elevati.
Per questo, i moderni impianti si affidano a regolatori PID avanzati, dotati di algoritmi ottimizzati e funzioni di autotuning, che semplificano la gestione e assicurano un controllo intuitivo ed efficiente dell’intero processo. Il riscaldamento può avvenire tramite resistenze elettriche o combustione a gas: nel primo caso, il regolatore di temperatura dialoga con Power Controller elettronici, che modulano l’energia termica delle resistenze con estrema precisione; nel secondo, gestisce direttamente le valvole gas, garantendo reattività e sicurezza.
Ma non basta controllare: è fondamentale anche registrare l’andamento della temperatura, soprattutto in settori ad alta specializzazione come aerospaziale e aeronautico, dove la tracciabilità del processo è essenziale per certificare la qualità e rispettare le normative più rigorose.
Infine, per proteggere l’impianto e garantire la sicurezza degli operatori, è indispensabile integrare dispositivi di protezione dedicati, come soglie di sicurezza contro le sovratemperature, che intervengono tempestivamente per evitare situazioni critiche.
