Seorang produsen komponen otomotif AS di wilayah tengah barat menghadapi tekanan yang meningkat dari pelanggan OEM: toleransi kekerasan yang lebih ketat, volume yang lebih tinggi, dan persyaratan audit yang lebih ketat. Tungku perlakuan panas tipe kotak warisan mereka tidak lagi mampu mengimbangi — kualitas batch tidak konsisten, biaya energi tinggi, dan lini tidak dapat mencocokkan waktu takt dari sel produksi otomatis.

Untuk mengatasi hal ini, pelanggan menugaskan Tungku Perlakuan Panas Tipe Tabung khusus (Tungku Perlakuan Panas Kustom, 580kW, 1100°C) yang dirancang dan dibangun oleh tim kami, yang didedikasikan untuk roda gigi, poros, dan bagian baja kritis lainnya.

Latar belakang pelanggan & poin masalah

Pabrik terutama memproses roda gigi otomotif, poros, dan komponen diferensial. Sebelum peningkatan, mereka mengandalkan Tungku Perlakuan Panas tipe kotak yang sudah tua untuk karburasi, normalisasi, dan temper. Seiring waktu, beberapa poin masalah menjadi kritis:

• Kekerasan dan mikrostruktur yang tidak konsisten
  Keseragaman suhu sulit dikendalikan, yang menyebabkan variasi antar-batch yang nyata. Beberapa bagian memerlukan pengerjaan ulang, yang secara langsung berdampak pada pengiriman dan biaya.

• Konsumsi energi tinggi per bagian
  Isolasi yang tidak efisien dan tata letak pembakar/pemanas yang tidak optimal berarti tungku mengkonsumsi banyak daya untuk mempertahankan suhu, mendorong biaya energi per unit naik.

• Kemacetan dalam lini yang terotomatisasi
  Sisa lini produksi sebagian besar otomatis (pemuatan robot, transfer konveyor, pencucian otomatis), tetapi tungku lama masih memerlukan pemuatan/pembongkaran manual dan intervensi operator yang sering.

• Jendela proses yang terbatas untuk material di masa mendatang
  Sistem yang ada berjuang di dekat ujung atas rentang suhunya dan menawarkan sedikit margin untuk paduan baru atau uji coba suhu yang lebih tinggi yang dituntut oleh R&D.

Masalah-masalah ini membuat manajemen mencari solusi Tungku Perlakuan Panas Tipe Tabung yang dapat menstabilkan kualitas sekaligus menurunkan biaya operasional jangka panjang.

Persyaratan utama untuk tungku perlakuan panas khusus

Selama evaluasi dan desain bersama, pelanggan AS menetapkan beberapa persyaratan yang tidak dapat dinegosiasikan:

• Daya terpasang: 580kW untuk mendukung throughput tinggi sambil mempertahankan suhu yang stabil selama pemuatan berkelanjutan.

• Suhu operasi maksimum: 1100°C, untuk mencakup siklus karburasi/normalisasi saat ini dan uji coba paduan tinggi di masa mendatang.

• Integrasi penuh dengan otomatisasi yang ada – tungku harus menerima bagian dari robot dan konveyor, dengan penempatan yang dapat diulang dan penyerahan yang lancar.

• Efisiensi energi dan kepatuhan keselamatan selaras dengan kode listrik dan keselamatan AS setempat, mendukung sertifikasi pihak ketiga di masa mendatang.

• Keterlacakan – Tungku Perlakuan Panas harus berinteraksi dengan MES pabrik, mencatat kurva suhu, waktu penahanan, dan resep untuk setiap batch.

Solusi tungku perlakuan panas tipe tabung khusus 580kW

Berdasarkan persyaratan ini, kami mengirimkan Tungku Perlakuan Panas Tipe Tabung khusus yang dikonfigurasi sebagai berikut:

1. Desain tabung multi-zona & kontrol suhu

   • Ruang tubular multi-zona dengan zona pemanas yang dikontrol secara independen untuk menyempurnakan profil suhu di sepanjang panjang tungku.

   • Suhu operasi maksimum 1100°C, memberikan ruang proses untuk karburasi, normalisasi, dan temper suhu tinggi.

   • Termokopel presisi tinggi dikombinasikan dengan kontrol PID untuk mempertahankan keseragaman suhu yang ketat dan mengurangi penyebaran kekerasan di seluruh bagian.

2. Optimasi energi & fitur keselamatan

   • Isolasi yang ditingkatkan dan tata letak elemen pemanas yang dioptimalkan untuk meminimalkan kehilangan panas, meningkatkan pemanfaatan efektif daya terpasang 580kW.

   • Antarmuka yang disediakan untuk atmosfer pelindung dan perawatan gas buang untuk mendukung pemrosesan yang lebih bersih dan pengendalian emisi.

   • Beberapa interlock keselamatan pada pintu, sirkuit suhu berlebih dan daya untuk memenuhi norma keselamatan AS dan memfasilitasi persetujuan oleh inspektur setempat.

3. Otomatisasi dan konektivitas MES

   • Antarmuka standar untuk robot dan konveyor rol di saluran masuk dan keluar, memungkinkan pemuatan dan pembongkaran baki/perlengkapan secara otomatis.

   • PLC dan HMI dirancang untuk berkomunikasi dengan MES pabrik: kurva suhu setiap batch, waktu penahanan, dan data resep dicatat secara otomatis.

   • Manajemen resep di dalam Tungku Perlakuan Panas Kustom memungkinkan peralihan cepat antara berbagai jenis komponen tanpa pemrograman ulang manual.

Hasil: kualitas, energi, dan throughput semuanya meningkat

Setelah commissioning dan ramp-up, pelanggan AS melaporkan peningkatan yang terukur:

• Kualitas perlakuan panas yang lebih stabil
  Nilai kekerasan dan kedalaman kasus untuk roda gigi dan poros menjadi jauh lebih konsisten di seluruh batch. Pengerjaan ulang karena perlakuan panas di luar toleransi turun secara signifikan.

• Biaya energi dan tenaga kerja per unit yang lebih rendah
  Terlepas dari kapasitas terpasang 580kW, isolasi dan kontrol yang dioptimalkan memotong konsumsi energi per bagian jadi dibandingkan dengan tungku tipe kotak lama. Pada saat yang sama, penanganan manual sebagian besar dihilangkan, memungkinkan operator untuk mengawasi daripada terus-menerus melakukan intervensi.

• Keseimbangan lini yang lebih baik dan waktu tunggu yang lebih singkat
  Aliran berkelanjutan melalui Tungku Perlakuan Panas Tipe Tabung sekarang cocok dengan waktu siklus pemesinan hulu dan pencucian dan inspeksi hilir, mengurangi WIP dan meningkatkan kecepatan pengiriman secara keseluruhan.

Pabrik sejak itu memposisikan Tungku Perlakuan Panas Kustom ini sebagai templat untuk peningkatan lini di masa mendatang dan sedang mempertimbangkan konfigurasi serupa untuk sel produksi baru yang didedikasikan untuk komponen bernilai lebih tinggi.