Válcování hliníku

Výzvy v oblasti infračerveného měření teploty při válcování hliníku

Proces válcování hliníku má zásadní význam pro výrobu hliníku, kde je přesné měření teploty nezbytné pro zajištění vysoké kvality výrobků a ochranu výrobného zařízení. Tento proces, při němž se vyrábějí hliníkové svitky různými metodami, včetně válcování za studena, přímého lití a kontinuálního lití, hraje zásadní roli při určování konečných vlastností materiálu.

Během tohoto procesu procházejí hliníkové desky nebo sochory buď zpracováním za studena, nebo za tepla, v závislosti na požadovaných vlastnostech materiálu. Válcování za studena zvyšuje pevnost a tvrdost hliníku tím, že mění jeho mikrostrukturu, avšak zároveň činí materiál křehčím. Naproti tomu zpracování za tepla, které se provádí při teplotách mezi 260 °C a 510 °C v závislosti na slitině, zachovává křehkost hliníku tím, že zabraňuje jeho zpevnění. Při průchodu hliníku válcovací stolicí se jeho teplota výrazně mění - od počátečního předehřevu při teplotě kolem 200 °C, přes nárůst na přibližně 450 °C při vstupu do válcovací stolice až po pokles pod 100 °C při výstupu z válcovací stolice.

Jedním z klíčových problémů tohoto procesu je přesné měření teploty hliníku, zejména kvůli jeho vysoce reflexnímu povrchu. Měření hliníku infračervenými kamerami je notoricky obtížné kvůli jeho nízké emisivitě a vysoké odrazivosti v infračerveném spektru. Zejména pokud je hliník leštěný nebo lesklý, je jeho emisivita velmi nízká, obvykle se pohybuje v rozmezí 0,02 až 0,1 pro infračervené přístroje s dlouhou vlnovou délkou. Tato nízká emisivita znamená, že hliník ve srovnání s jinými materiály vyzařuje velmi málo infračerveného záření, což pro dlouhovlnné infračervené kamery představuje zásdaní problém při požadavku přesného měření teploty. Kromě toho se emisivita hliníku může měnit v závislosti na teplotě, což dále komplikuje přesné měření. Infrakamery s krátkou vlnovou délkou, které mají obvykle vyšší vyhodnocovaný teplotní rozsah (350°C +), jsou často nekompatibilní s teplotami používanými při zpracování hliníku, takže jsou pro tyto aplikace méně vhodné.

Dosažení optimálního válcování hliníku za studena pomocí cenově dostupného monitorování teploty

Pro válcování vysoce kvalitních výrobků je rozhodujícím rozdílem přesná regulace teploty. Pokud jsou přesně udržovány požadované teploty, lze zajistit kvalitu výrobku a zabránit poškození válcovacího stojanu. Tato aplikace je vhodná pro techniku měření v dutině používanou u válcovací stolice nebo mezi válcem a výrobkem během procesu válcování, která eliminuje problémy způsobené nízkými teplotami a proměnlivou emisivitou a také eliminuje vlivy odrazu pozadí. To umožňuje výrobci zavést nepřetržité sledování teploty v procesu. Zajišťuje, že systém důsledně sleduje změny teploty v průběhu výrobního procesu, což umožňuje úpravy v reálném čase a podporuje dokumentaci teplot procesu a nástrojů, poskytuje přehled o výrobním procesu a umožňuje řízení v uzavřené smyčce pro automatické úpravy, které udržují optimální podmínky a zabraňují odchylkám.

Jakákoli kamera Optris s dlouhou vlnovou délkou může vykazovat dutinový efekt pro přesné měření teploty pásu při válcování za studena a navíjení. V této aplikaci poskytuje autonomní termokamera řady Optris Xi několik možností rozhraní, což umožňuje snadnou integraci kamery do nových nebo stávajících systémů řízení procesů. Na rozdíl od jiných řešení od konkurence není v této náročné aplikaci potřeba speciální software ani unikátní sady vlnových délek, protože infrakamery Optris lze pořídit za velmi přijatelnou cenu.