Applicazioni
Il trattamento termico con forni a vuoto è un processo avanzato utilizzato per modificare le proprietà dei metalli, garantendo elevata precisione e qualità. Questi forni operano in ambienti privi di ossigeno, evitando contaminazioni e ossidazioni sul prodotto finito. Il cuore del processo è il controllo accurato della temperatura, che può raggiungere valori molto elevati, spesso superiori ai 1500 °C, mantenuti con tolleranze minime.
Esigenze:
Controllo temperatura del processo termico
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Registrazione digitale delle variabili di processo
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Soglia di sicurezza alta temperatura forno
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Controllo carichi elettrici di riscaldamento
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Misura della temperatura del processo termico
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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 vuoto il sistema di controllo 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
Nei forni a vuoto, il trattamento termico dei metalli richiede temperature molto elevate, superiori ai 1500 °C. Per raggiungere questi livelli, si utilizzano elementi riscaldanti realizzati con materiali speciali (molibdeno, tungsteno o grafite), resistenti a condizioni estreme.
La gestione della potenza nel riscaldamento elettrico industriale è fondamentale per garantire uniformità di temperatura, efficienza e continuità operativa. I sistemi devono adattarsi a diversi carichi – dalle resistenze lineari ai trasformatori – mantenendo stabilità anche con variazioni di processo. Sono necessarie soluzioni flessibili, con diagnostica avanzata, compatibilità con protocolli moderni e integrazione efficace degli I/O. Sistemi compatti e robusti assicurano 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. Nelle applicazioni con forni a vuoto, questa guaina deve resistere alle elevate temperature e necessita l’impiego di materiali a bassa degassificazione per evitare contaminazioni nell’ambiente a vuoto, garantendo una misura accurata e stabile nel tempo.
Le sonde di temperatura serie TC9, dotate di elemento sensibile a termocoppia, rappresentano una soluzione ideale per applicazioni di trattamento termico con temperature fino a 1600 °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.
Il principio di funzionamento:
I forni a vuoto rappresentano la soluzione ideale per chi necessita di trattamenti termici ad altissima precisione in un ambiente controllato e privo di contaminazioni. Rimuovendo aria e ossigeno dalla camera di trattamento, questi sistemi eliminano il rischio di ossidazione e garantiscono la massima purezza dei materiali, riducendo al minimo le lavorazioni post-trattamento.
Grazie alla distribuzione uniforme del calore, i forni a vuoto assicurano risultati omogenei e ripetibili, fondamentali per applicazioni nei settori aerospaziale, medicale, automotive e metallurgico. L’integrazione di tecnologie avanzate per il controllo di temperatura e pressione consente di gestire ogni fase del processo con estrema precisione.
Il riscaldamento elettrico, combinato con sistemi di controllo intelligenti, offre elevata efficienza energetica, ottimizzando consumi e prestazioni. Una scelta strategica per chi punta su qualità, affidabilità e sostenibilità.
Esigenze e Tecnologia:
Nei forni a vuoto il controllo accurato della temperatura rappresenta un elemento strategico per garantire processi affidabili, ripetibili e di altissima qualità. Per rispondere alle esigenze dei settori più esigenti — come aerospaziale, medicale e automotive — vengono impiegati sistemi digitali avanzati, tra cui i regolatori PID, capaci di gestire ogni fase del ciclo termico con estrema accuratezza.
Grazie all’assenza di aria, i forni a vuoto richiedono resistenze elettriche speciali — come quelle in grafite o silicio di molibdeno (SiC) — in grado di operare a temperature estreme. In questo contesto, il controllo della potenza elettrica diventa cruciale.
Ecco dove entrano in gioco i Power Controller, dispositivi intelligenti progettati per ottimizzare l’energia in modo dinamico e reattivo, migliorando prestazioni, sicurezza ed efficienza energetica. Una tecnologia che non solo garantisce risultati eccellenti, ma anche una gestione sostenibile e intelligente del processo termico.
