Come ottenere una corretta regolazione della temperatura nella cabina di lavoro intelligente
Quando si costruisce un sistema di produzione intelligente per l’Industria 4.0, si capisce rapidamente che il riscaldamento non è semplicemente questione di aumentare il livello di calore. Si tratta invece di capire come far arrivare quell’energia effettivamente al materiale da trattare.
Nelle cabine di lavoro intelligenti, si preferisce utilizzare il riscaldamento a raggi infrarossi. Perché? Perché questi raggi utilizzano radiazioni per riscaldare il materiale. Invece di cercare di riscaldare tutto quel gas inerte presente nella cabina – il che rappresenta uno spreco di tempo ed energia – i raggi infrarossi agiscono direttamente sul materiale da riscaldare. È un metodo efficace e diretto.
Il controllo della temperatura
Nelle cabine di lavoro intelligenti lo spazio è sempre limitato, quindi è necessario generare molta energia in uno spazio ridottissimo. Per questo motivo, si abbinano gli elementi di riscaldamento a raggi infrarossi a controller PID controllati da PLC.
È un sistema ottimo, poiché permette di monitorare in tempo reale il consumo energetico e le variazioni di temperatura. Un consiglio: se si utilizzano potenze elevate, è importante prestare attenzione ai sigilli e alle guarnizioni utilizzate. I raggi infrarossi sono molto intensi; se le guarnizioni non sono adatte a tali condizioni, si deterioreranno molto più velocemente del previsto.
I dettagli tecnici
Di solito si utilizzano filamenti racchiusi in quarzo. Vengono applicate delle pellicole speciali per regolare la lunghezza d’onda dei raggi infrarossi, preferendo quelle a breve lunghezza d’onda. Questi raggi penetrano più in profondità nei materiali e reagiscono quasi immediatamente quando viene modificata la tensione. Proprio questa velocità è ciò che permette al sistema di funzionare correttamente.
Per semplificare le operazioni di manutenzione, si utilizzano connettori standardizzati. Inoltre, se possibile, è meglio collegarli a una fonte di alimentazione a alta frequenza. In questo modo si ottengono tolleranze di temperatura molto più precise rispetto agli old-style relè.
Far funzionare il sistema in produzione
Alla fine, tutti vogliamo tempi di ciclo più brevi. Gli elementi di riscaldamento a raggi infrarossi raggiungono la temperatura desiderata in pochi secondi. A differenza dei sistemi di riscaldamento tradizionali, che presentano un tempo di risposta piuttosto lungo, con i raggi infrarossi si ottiene un profilo termico molto più uniforme sul pezzo da lavorare.
Tuttavia, c’è un problema: la visibilità dei raggi infrarossi. Essi si comportano come la luce: se la forma del pezzo blocca il percorso dei raggi, si creano zone fredde. Non si può semplicemente posizionare gli elementi di riscaldamento senza pianificare accuratamente dove posizionarli, in base alla conformazione fisica del pezzo.