عندما راجعت شركة أمريكية لتصنيع مكونات السيارات بيانات الخردة وإعادة التشغيل، برز نمط واحد: كان يتم رفض الكثير من الأجزاء بعد المعالجة الحرارية. تم تتبع تباين الصلابة عبر الدفعات، وعمق الحالة غير المتسق والبنية المجهرية، وشكاوى العملاء بشأن الأداء غير المتوقع، إلى فرن قديم من النوع الصندوقي في مركز الخط.

لحل هذه المشكلة، استثمر المصنع في فرن معالجة حرارية من النوع الأنبوبي بقدرة 580 كيلو واط، مع درجة حرارة تشغيل قصوى تبلغ 1100 درجة مئوية، مصمم خصيصًا للتروس والأعمدة والمكونات الأخرى الهامة للسلامة.

تشتت الصلابة وعدم اتساق البنية المجهرية: حيث فشل الفرن القديم

قبل الترقية، كانت المشاكل الرئيسية هي:

• تباين الصلابة من دفعة إلى أخرى تجاوز حدود العميل، مما أجبر على فحص وإعادة تشغيل مكلفة بنسبة 100٪.

• توزيع درجة الحرارة غير المتكافئ في غرفة الفرن، مما يؤدي إلى بنية مجهرية غير متسقة حتى عندما كانت أوقات الدورة صحيحة نظريًا.

• هامش درجة الحرارة المحدود، مما يجعل من الخطورة تشغيل دورات ذات درجة حرارة أعلى لدرجات سبائك جديدة.

بمعنى آخر، حتى مع وصفات عملية جيدة على الورق، لم يتمكن فرن المعالجة الحرارية القديم من الحفاظ فعليًا على التوحيد المطلوب في منطقة العمل.

تصميم من النوع الأنبوبي والتحكم متعدد المناطق: تثبيت عمليات 1100 درجة مئوية

تم بناء فرن المعالجة الحرارية الجديد من النوع الأنبوبي حول العديد من الميزات التي تركز على الجودة:

• غرفة أنبوبية متعددة المناطق مع مناطق يتم التحكم فيها بشكل مستقل لتشكيل ملف تعريف درجة الحرارة على طول الفرن.

• مزدوجات حرارية عالية الدقة وتحكم PID، مما يسمح بالتحكم الدقيق حول 1100 درجة مئوية للدورات المتطلبة.

• تركيبات تحميل ومسافات بين الأجزاء مُحسّنة، بحيث ترى كل دفعة تدفق غاز مماثلًا، وتعرض درجة الحرارة، وتوقيت التبريد.

من خلال الجمع بين تصميم الفرن والتحقق من صحة العملية المحدثة، تمكن المصنع من إحكام سيطرته على الصلابة وعمق الحالة للمكونات الرئيسية.

النتائج: مفاجآت أقل، جودة أكثر قابلية للتنبؤ

في غضون أشهر من تشغيل الإنتاج من خلال الفرن الجديد، سجل المصنع:

• انخفاضًا كبيرًا في إعادة التشغيل بسبب الصلابة الخارجة عن التسامح.

• بنية مجهرية أكثر اتساقًا عبر الحمل، مما يحسن أداء الإجهاد والتآكل.

• ثقة أعلى عند الموافقة على وصفات معالجة حرارية جديدة للصلب المتقدم.

بالنسبة لمصنع قطع غيار السيارات الأمريكي هذا، حول فرن المعالجة الحرارية من النوع الأنبوبي بقدرة 580 كيلو واط و 1100 درجة مئوية المعالجة الحرارية من نقطة خطر مزمنة إلى عملية أساسية خاضعة للرقابة ويمكن التنبؤ بها.