Como obter o aquecimento adequado na caixa de manipulação inteligente
Quando se cria um sistema de fabricação inteligente para a Indústria 4.0, percebe-se rapidamente que o aquecimento não se trata simplesmente de aumentar a intensidade do calor. Trata-se de como essa energia é aplicada ao material em questão.
Em uma caixa de manipulação, optamos pelo aquecimento por infravermelho (IR). Por quê? Porque ele utiliza radiação para aquecer o material. Em vez de tentar aquecer todo o gás inerte presente na câmara – o que é uma perda de tempo e energia – o infravermelho atinge diretamente o alvo. É eficiente.
O controle do processo
O espaço dentro de uma fábrica inteligente é sempre limitado, portanto é necessário gerar muito calor em um espaço pequeno. Para isso, combinamos esses elementos de aquecimento por IR com controladores PID controlados por PLC.
É uma ótima solução, pois permite acompanhar em tempo real o consumo de energia e as mudanças de temperatura. Uma dica importante: se você utilizar alta potência, fique atento aos selos e junções utilizados. O calor emitido pelos elementos de aquecimento é intenso; se os selos não forem adequados, eles se degradarão muito mais rápido do que o normal.
Detalhes técnicos
Geralmente, utilizamos filamentos envoltos em quartzo. Usamos revestimentos específicos para ajustar o comprimento de onda, preferindo o infravermelho de onda curta. Isso permite que o calor penetre mais profundamente nos materiais e reaja quase instantaneamente às alterações de voltagem. Essa velocidade é fundamental para que o sistema funcione corretamente.
Para facilitar a manutenção, utilizamos conectores padronizados. Eles são substitutos fáceis de instalar. Além disso, se possível, conecte-os a uma fonte de alimentação de alta frequência. Assim, você terá tolerâncias de temperatura muito menores do que com relés convencionais.
Funcionamento em produção
No final das contas, todos queremos tempos de ciclo mais curtos. Os elementos de aquecimento por IR alcançam a temperatura desejada em segundos. Isso contrasta com os sistemas de aquecimento resistivo, que têm um tempo de resposta lento. Com o aquecimento por IR, obtém-se um perfil térmico muito melhor no material trabalhado.
Mas há um problema: a visibilidade. O infravermelho se comporta como a luz. Se a forma da peça bloquear o caminho do aquecedor, haverá pontos frios. Não basta simplesmente colocar os aquecedores no lugar certo; é preciso planejar cuidadosamente onde eles serão instalados, levando em conta a estrutura física da peça.