Wystąpienie VDMA, Związku Przemysłu Dóbr Inwestycyjnych, z okazji THERMPROCESS 2007 w Düsseldorfie:

Co wspólnego mają telefony komórkowe, diody świetlne i podzespoły aluminiowe w przemyśle samochodowym? Klucz odpowiedzi kryje się w terminie „techniki termoprocesowej”. We wszystkich czterech przykładach właściwości materiałowe ulegają przemianie w procesach termicznych w taki sposób, że spełniają założenia postawione przez konstruktora.

W komórkach obróbce cieplnej poddawane są między innymi elementy alarmu wibracyjnego. W wałach korbowych powierzchnie ślizgowe korbowodów są poddawane hartowaniu. W diodach świetlnych materiał wyjściowy poddawany jest obróbce termicznej a blacha na podzespoły aluminiowe uszlachetniania jest termicznie w linii produkcyjnej, bezpośrednio po walcowaniu.

Branża

Jak pokazują przytoczone przykłady procesy termiczne to kluczowa technologia, która odgrywa decydująca rolę w wielu procesach produkcyjnych. Z jednej strony do wytworzenia materiału wyjściowego do łańcucha produkcyjnego i z drugiej strony do zdefiniowanego uszlachetnienia półproduktu lub gotowego wyrobu.

Innowacyjność i potencjał wytwórczy w połączeniu z racjonalnym zastosowaniem energii i spełnieniem wysokich wymagań środowiskowych są charakterystyczne dla branży. Producenci dostarczają urządzenia i usługi, które w ścisłej współpracy z odbiorcą mogą zagwarantować optymalne rozwiązanie.

Procesy termiczne w dziedzinie produkcji żelaza, metali nieżelaznych, szkła i ceramiki oraz dla całego obszaru obróbki przy wytwarzaniu, formowaniu i kształtowaniu właściwości materiałów i elementów przez celową obróbkę termiczną mają decydujące znaczenie i wykorzystywane są ponadto do optymalizacji właściwości produktów.

Doradztwo technologiczne oraz usługi inżynierskie przy projektowaniu urządzeń to umiejętności, jakie w wyróżniającym stopniu posiedli producenci urządzeń termoprocesowych (zwanych potocznie piecami przemysłowymi). Urządzenia te oferowane są przez producentów wraz z elementami poprzedzającymi i następującymi jako kompletne rozwiązania systemowe.

Ponieważ jest to technologia kluczowa, stosowana w prawie wszystkich dziedzinach przemysłu, więc procesy termiczne mają decydujące znaczenie dla konkurencyjności takich branż, jak:

• Przemysł samochodowy
• Przemysł maszynowy
• Stalownie i huty metali nieżelaznych
• Odlewnie
• Przemysł lotniczy i rakietowy

Trendy technologiczne

Poniżej opisano kilka ważniejszych trendów technologicznych:

Konstrukcja i produkcja urządzeń do procesów termicznych jest dzisiaj wynikiem długiego łańcucha. Użytkownicy określają proces i opisują go, natomiast producent urządzeń proponuje rozwiązanie. Jest ono sprawdzane w skali technicznej i realizowane. Kolejnym krokiem jest powiązanie nowego urządzenia z istniejącymi liniami produkcyjnymi.

 Rozwój sensorów do rejestrowania parametrów procesu był w ostatnich latach bardzo dynamiczny. Ponadto koszty takich elementów utrzymują się na akceptowalnym poziomie i dlatego można dzisiaj w procesach termicznych stosować większą ich liczbę. Pozyskiwane w ten sposób informacje o procesie prowadzą do zredukowania energochłonności oraz poprawy jakości.

Stabilność i profil temperaturowy urządzeń daje się ustawić i mierzyć z dokładnością do kilku stopni Celsjusza. Obok wydajnych urządzeń i technologii spalania przede wszystkim nowoczesna aparatura pomiarowa i regulacyjna oraz automatyka sterowania doprowadziły do tego, że urządzenia użytkowane są optymalnie pod względem energetycznym.

Życzeniem użytkowników (np. przemysłu samochodowego i budowy przekładni) jest integracja urządzeń do obróbki termicznej w ciąg produkcyjny oraz eliminacja skrzywień hartowniczych. Producenci urządzeń opracowali w związku z tym nowe koncepcje np. niskociśnieniowe urządzenia do nawęglania o budowie modułowej w powiązaniu z zespołem do wysokociśnieniowej gazowej kąpieli hartowniczej lub zintegrowane w piecach próżniowych urządzenia do zamrażania.

Znane od dawna procesy obróbki termicznej lub hartowania ze względu na nowe materiały lub wymagania stawiane materiałom ponownie zyskują na znaczeniu. Specjalne procesy np. z użyciem promienia lasera umożliwiają hartowanie określonych segmentów danego podzespołu.

Roboty i systemy operacyjne, elastyczne systemy składowania z nowymi paletami sprzęgane są z urządzeniami do obróbki termicznej w kompleksowe i wysoko wydajne linie produkcyjne.

Produkcja elementów o wysokiej dokładności wymiarowej np. w technologii MIM (Metall Injection Moulding) lub CIM (Chemical Injection Moulding) umożliwia rezygnację lub znaczne ograniczenie obróbki mechanicznej.

Przez połączone zastosowanie ogrzewania gazowego i/lub olejowego z urządzeniami do ogrzewania mikrofalowego lub indukcyjnego umożliwiają realizowanie określonych profili temperaturowych obrabianego elementu. Dzięki temu można zwiększyć liczbę taktów urządzenia, zmniejszyć jego gabaryty lub poprawić uniwersalność użytkową.

Upowszechniają się innowacyjne systemy gwarantowania jakości wraz z przynależnym protokołowaniem danych procesu ogrzewania i połączeniem z nadrzędnymi systemami rejestracji danych.

Tak zwane regeneratory lub rekuperatory montowane zewnętrznie lub bezpośrednio przy palnikach pozwalają na osiągnięcie wysokich temperatur wstępnego podgrzewania powietrza i tym samym na uzyskanie wysokiej sprawności spalania. Udało się także opanować związany z tym negatywny wpływ na emisję substancji szkodliwych.

Wymagane wartości graniczne dla tlenków azotu (NOx) i tlenku węgla (CO) są osiągane z dużym zapasem. Prowadzone są w tej dziedzinie intensywne prace rozwojowe, także w skali przemysłowej.

Kolejną ważną sprawą jest efektywność energetyczna urządzeń do procesów termicznych. Producenci urządzeń w ciągu ostatnich dziesięcioleci poczynili istotne postępy w ograniczaniu apetytów energetycznych. Nie tylko z powodu kryzysu naftowego czy też rosnących ostatnio kosztów energii ograniczenie energochłonności jest jednym z kierunków rozwojowych pieców przemysłowych.

Takie procesy jak topienie czy podgrzewanie z naturalnych względów wymagają dużej ilości energii. Dzięki optymalnemu wyborowi sposobu podgrzewania i typu urządzenia można zaoszczędzić sporo energii. Następnie, w kolejnym kroku, podnosi się efektywność każdego z urządzeń przez optymalizację palników i konstrukcji ścian pieca. Kolejne możliwości zmniejszenia energochłonności tkwią w zmianach parametrów technologicznych i wykorzystaniu ciepła zawartego w spalinach lub w mediach chłodzących.

W ostatnich latach znane metody oszczędzania energii były wprawdzie technicznie możliwe, ale nieopłacalne. Wzrost cen energii może tę sytuację zmienić.

Jednak nowe techniki i procesy używane są nie tylko w nowych urządzeniach. Producenci urządzeń do procesów termicznych wyspecjalizowali się także w modernizacji używanych instalacji i poprawie ich efektywności przez zastosowanie nowych modułów.

Producenci pieców przemysłowych to głównie firmy średniej wielkości, które dzięki temu są bardzo elastyczne i mogą się dynamicznie dostosowywać do zachodzących zmian. Związana jest z tym konsekwentna orientacja na potrzeby rynku.

Sympozjum Thermprocess

Tak jak w roku 2003 również i w podczas bieżącej edycji targów zorganizowane zostanie sympozjum Thermprocess. Impreza ta organizowana jest w wydzielonej części hali wystawowej.

Dzięki temu zwiedzający mają możliwość bezpośredniego uczestniczenia w sympozjum. Wykłady i dyskusje organizowane będą od 13. do 15. czerwca 2007 w godzinach 10:00 ÷ 16:00. Uczestnictwo w sympozjum jest dla gości GIFA / METEC / THERMPROCESS / NEWCAST bezpłatne.

Na sympozjum wybrano różnorodną tematykę:

1. Ogrzewanie
2. Chłodzenie, hartowanie, i odzysk ciepła
3. Walcownie kęsisk płaskich, urządzenia do uszlachetniania blach grubych i taśmociągi
4. Zastosowanie plazmy, dyfuzji, obróbka termiczna i nawęglanie gazowe
5. Obróbka metali nieżelaznych
6. Procesy MIM, CIM spiekanie

Goście będą mieli okazję do zapoznania się w ramach sympozjum z  technicznymi innowacjami firm wystawiających i wygłaszających referaty.

Wystawa specjalna członków i instytutów badawczych Zrzeszenia Badawczego Budowy Pieców Przemysłowych w.u.p. (FOGI)

Podobnie, jak w roku 2003 także w 2007 odbędzie się wystawa specjalna Zrzeszenia Badawczego Budowy Pieców Przemysłowych w.u.p. (FOGI).
Pawilon ten znajdzie się we wspólnej hali poświęconej badaniom i rozwojowi.
Konkurencję międzynarodową wygrywają ci, którzy najskuteczniej potrafią wdrażać innowacje.

Cel, jaki postawiło sobie zrzeszenie badawcze, to wzmocnienie międzynarodowej konkurencyjności firm członkowskich przez badania podstawowe dla branży.
Wystawa instytutów podkreśla wysoką wagę, jaką producenci urządzeń do procesów termicznych przywiązują do prac badawczych i rozwojowych.