eldec 质量控制: 感应淬火的全面质量保证

11/07/2016 - Markus Isgro

Comprehensive Quality Assurance for Induction Hardening

汽车制造行业中,生产计划员对零缺陷战略的追求孜孜不倦—尽善尽美,因为近年来车辆的复杂性不断提高。对于车辆的要求以及生产中发生的质量问题数量也因此而不断攀升。近年来的产品召回事件也由此变得日益频繁。因此,如何对OEM供应商和供货单位进行全面的质量监控越发重要—热处理工艺便是其中一项,因为热处理工艺会对关键零部件产生决定性影响。在此背景下,eldec的感应工艺专家们正围绕感应淬火设备的质量监控全力以赴:“eldec质量监控”包括一整套优化工艺安全性的新模块。组件模块构建,彼此互补。通过不同的组合,这套系统可以向用户提供深入的淬火工艺监控。

数字居高不下:根据Bergisch Gladbach汽车管理中心(CAM)的计算,仅在美国近年来就有4500万辆汽车被召回。“安全问题”是重要原因,汽车管理中心介绍道。有超过1.08亿辆汽车需要在车厂内进行检验和修理。造成巨额支出的原因五花八门—但是,不稳定的生产工艺是关键。“eldec质量监控”(eQC)系统在建立高标准质量保证方面所起的作用为机械制造行业在这方面的努力提供了例证。来自Dornstetten(德国)的感应领域专家们将一系列措施分为“电气监控” 和“机械监控”两个方面。其中也包括三个有助于淬火工艺质量监控的全新模块:利用RFID芯片进行工具识别,对感应器的电压进行连续测量并通过传感器对淬火剂进行监控。“通过各种eQC措施产生的一系列数据被完全存储,并与各种参考值进行比对。若发现偏差,机床会报告问题并在特定环境下停止工艺流程”,eldec淬火系统技术销售部主管Andreas Endmann介绍道。“工艺稳定和质量监控做的无懈可击。”

是否使用了正确的工具?

工具识别功能将完全如人们所设想的那样:今后,机床在生产开始前就知道加工过程是否选择了正确的感应器,工具处于什么状态。系统会读取关键性能数据,包括剩余的刀具寿命、工具内RFID芯片的下一次保养周期,并将数据进行临时存储。工艺结束后,芯片内会写入新的信息。机床的连接系统装有一个新的读写单元。若工具存在缺陷或故障,则工艺不再启动。“系统的功能还不止如此”,Endmann说道。“这样机床会得到工具加工公差的信息,并根据需要自动调整刀轴。系统通过这种方式加工质量进行补充优化。”

工件的电流量是多少?

提高质量,降低工艺缺陷—这便是eQC内第二个新模块的作用:今后人们可以在生产过程中直接测量感应器电压。一般,只是对从逆流器流向工具的电流能量进行测量。新的系统则会给出实际“到达”工具的电流量。为什么差异是关键?“只有通过这一方式我们才能完全确切了解由感应器产生并流经部件的磁通量。该值受到工具外形、部件外形、材料及其他因素影响。由于逆流器的测量值不受这些因素影响,因此不够精确。我们对量值现场的各项数据进行计算并将其与工艺监控相关联”,Endmann说道。这也意味着:部件加热得到更为准确的监控,淬火过程控制更为精准—部件的质量也相应提高。

淬火剂的质量如何发展?

淬火工艺质量和稳定性的另一项关键因素是所使用淬火剂的状态—由于在光线和热量影响下,淬火剂所含的聚合物链缓慢分解,因此工艺过程中,淬火剂发生变化。淬火剂不再具备所需的表面张力。“因此,必须定期检查淬火剂的质量。目前,常采用测量折射率的方式进行检查。但检查并不能说明聚合物链的状态,因此不够精确。我们采用新的传感器,利用超声波对淬火剂粘度进行持续监控,从而对淬火剂质量提供极为精确的信息”,Endmann对eQC的第三个新模块解释道。通过这种方式,多边形和多孔复杂部件的生产稳定性得到提高。因为,部件会因为淬火剂粘度下降而产生裂纹。

质量和安全的全面措施

来自德国的感应领域专家们对这套措施总体表示满意。所有eQC元件都采用模块化构建,互为补充:生产开始前系统会对新投入的工具进行检查并记录状态,在生产过程中系统会对工具进行高精度流量检测。同时,传感器还不断检查淬火剂的质量。其他标准组件,如能量控制器,还对整个系统辅助补充。“当今时代的工业化生产正飞速变化”,Endmann最终说道。“工业4.0概念确立了方向:生产不仅要确保质量不断提升,同时必须对质量及相关的工艺进行广泛记录。通过这一系列全面的eQC措施,我们确保满足了这两方面的要求。”


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