SISTEMA PARA CONTROLE DE NITRETAÇÃO GASOSA
PROCESSO MARATHON SENSORS INC.
** Controla ou monitora todas as variáveis criticas do processo.
** Automatiza o processo de TEMPERATURA e ATMOSFERA.
** Armazenamento de DADOS, carga a carga quando interligado a Software de Supervisão - PROCESS MASTER - da MARATHON SENSORS INC.
Os processos convencionais de nitretação gasosa podem se tornar mais flexíveis, produtivos e repetitivos com o SISTEMA DE CONTROLE DE NITRETAÇÃO DA MARATHON SENSORS INC.O sistema foi desenvolvido pelos engenheiros da MARATHON, após anos de experiência com automação de processos de Tratamento Térmico de todos os tipos.Ele utiliza instrumentos padrões de atmosfera, temperatura e automação de fornos, e como todas as soluções de processo MMI, são totalmente compatíveis com o Software de Supervisão MMI para computador padrão IBM-PC.
CONTROLE DE TEMPERATURA
Os fornos poço de nitretação são um desafio único pois sua retorta selada, torna a precisão de temperatura da carga extremamente difícil, principalmente as temperaturas em que o processo ocorre.O problema é normalmente resolvido utilizando-se dois termopares - um na parte interna e outro na parte externa da retorta e, conectando-se ambos a dois controladores de temperatura independentes, os quais são manualmente alternados na hora apropriada.
O SISTEMA DE CONTROLE DE NITRETAÇÃO DA MARATHON SENSORS, utiliza dois termopares, mas combina-os em um "LOOP" de controle com um instrumento.O arranjo em cascata proporciona o mais rápido aquecimento possível (a não ser que se deseje executar uma rampa de aquecimento), sem superaquecimento, e controle da temperatura da carga dentro de +/- 20ºC. Isso é conseguido pelo calculo continuo do set-point necessário para o termopar externo para que o termopar interno seja mantido tão próximo quanto possível do set point desejado.
O gráfico na pagina seguinte,obtido através do Software de Supervisão PROCESS MASTER da MARATHON SENSORS INC. ilustra esse excepcional desempenho. As três variáveis levantadas são:
- o valor de setpoint calculado;
- a temperatura do forno;
- a temperatura real da carga.
Note que a temperatura da carga atinge suavemente ao setpoint desejado 527ºC.
CONTROLE DE ATMOSFERA
As cargas típicas de processos de Nitretração, consistem de peças de alto custo e acabadas. O controle da camada branca é critico na maioria dos serviços. Entretanto,o método utilizado e aceito convencionalmente de controle é MANUAL, determinando o conteúdo de amônia na atmosfera utilizando-se de uma bureta ( = 100 menos % dissociada). Esta é na melhor das hipóteses uma técnica primitiva; é normalmente realizada em intervalos de tempo inconstantes, sujeito a interpretações manuais e subjetivas, e falta de controle automático.
Em virtude dos ciclos de nitretação serem tipicamente muito longos (24-120 horas), o controle manual é um método de operação de alto risco.
O Sistema de Controle de Nitretação da MARATHON soluciona este problema pela introdução de um analisador infra - vermelho de alta precisão, auto-calibrável que é utilizado para determinar o conteúdo de amônia em +/- 0,1 % NH3. O controle da atmosfera do forno é obtido pela simples alteração do fluxo de Amônia que esta entrando no processo para manter-se no setpoint desejado.
A análise infravermelha da Amônia é aplicável onde o gás transportador seja Nitrogênio puro ou Amônia dissociada. O sistema utiliza sistema de filtragem através de membrana de vapor de água para eliminar a possibilidade de contaminação da amostra pela água ou componentes a base de água.
CICLOS PROGRAMÁVEIS DE NITRETAÇÃO
O Sistema de Controle de Nitretação da MARATHON SENSORS combina os elementos de temperatura, atmosfera, e tempo em "receitas" predefinidas. Válvulas automáticas de controle são fornecidas, permitindo diferentes combinações de gases de serem utilizadas. Uma seqüência típica de operação para um processo patenteado ("FLOE") é o seguinte:
1. Carregar o Forno.
2. Purgar com nitrogênio por um tempo predeterminado.
3. Subir a temperatura do forno até a temperatura desejada para nitretação.
4. Admitir amônia e iniciar o controle para um setpoint elevado da % de amônia (equivalente a baixa % de dissociação).
5. Manter o setpoint de temperatura e amônia pelo tempo desejado.
6. Reduzir o setpoint de amônia (equivalente a aumentar o valor de dissociação).
7. Manter o setpoint de temperatura e amônia pelo tempo desejado.
8. Iniciar o resfriamento.
9. A uma determinada temperatura intermediaria, parar o fluxo de amônia e iniciar a purga com nitrogênio.
10. Resfriar até a temperatura de descarregar o forno.
11. Descarregar o forno.
Entre carregar e descarregar, o sistema ira automatizar toda a seqüência acima. Até 100 ciclos diferentes, cada um capaz de utilizar sua sequência de operação típica pode ser armazenada pelo sistema.
O sistema também é capaz de emitir um numero de alarmes de processo, incluindo desvios de temperatura, desvios de atmosfera, carga pronta para descarregar, etc. As respostas aos alarmes também podem ser programadas.
CAPACIDADE OPCIONAL DE INFORMAÇÕES
Junto com as variáveis do processo básico de temperatura e atmosfera, o sistema pode ser aumentado para receber características como medidor digital de vazão, detecção de movimento do recirculador e interface com o controlador de demanda da fabrica.
INTERFACE COM COMPUTADOR
O sistema de controle de Nitretação MMI proporciona total compatibilidade com o Software de Supervisão PROCESS MASTER MMI. As seguintes características chaves podem ser implementadas:
1. Tela em TEMPO REAL (REALTIME) dos dados do forno.
2. Armazenamento de dados,em intervalos de minuto a minuto de todas as variáveis do processo para relatórios na forma de texto ou gráfico.
3. Gerenciamento das receitas do tratamento.
4. Iniciação das cargas pelo numero da peça.
5. Resumo estatístico dos dados do ciclo, relacionado pelo numero da carga (lote).
PRONTA INSTALAÇÃO
O sistema é montado em um painel dividido em dois compartimentos: um lado destinado a parte elétrica e outro a parte de tubulação e bombeamento.
O compartimento elétrico selado armazena o coração do sistema, o instrumento de controle programável MARATHON UNIPRO V4,juntamente com as placas de expansão e reles. Todas as conexões elétricas são numeradas nas borneiras para interligar com os pontos chaves existentes no esquema elétrico do forno.
O lado onde encontra-se instalada as tubulações é ventilado e armazena a célula INFRAVERMELHA, bomba de amostragem, medidor de vazão,filtros,e válvulas solenóides. Todos os componentes do compartimento de bombeamento são desenhados para trabalhar em contato direto com a amônia.
Serviços de instalação e partida e funcionários treinados estão sempre incluídos com os sistemas MARATHON. Instalação opcional em sistema "turnkey" ou supervisão de instalação também encontram-se disponíveis.
Contate seu representante MARATHON hoje para uma discussão pessoal sobre os benefícios de utilizar o SISTEMA DE CONTROLE DE NITRETAÇÃO MARATHON SENSORS INC. em sua aplicação.