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热处理工艺是许多制造工艺的关键组成部分，热场控制解决方案越来越受欢迎，以实现更好的温度控制和一致的结果。但许多原始设备制造商错过了热场控制解决方案提供不仅仅是更多控制的机会。
在本文中，热处理全球业务发展经理 Peter Sherwin和工业加热技术 供应商Watlow的高级业务发展经理 Thomas Ruecker探讨了热场控制解决方案的可能性。
Thomas Ruecker
Peter Sherwin
热场控制解决方案是一个闭环系统，包含几个重要组件，包括电源、功率控制器、加热元件、温度传感器和过程控制器。电源提供加热所需的能量，功率控制器调节加热元件的功率输出，加热元件加热材料，温度传感器测量温度。最后，过程控制器调整功率输出，以在指定的持续时间内保持所需的温度，从而提供更好的温度控制和一致的结果。
与传统的热处理方法相比，热处理热场控制解决方案具有几个优点，包括改进的温度控制和提高的效率。热场控制系统提供 精确的温度控制，实现更快的加热和冷却，并优化浸泡时间。此外，现代热场控制解决方案的完整设计包括节能供暖和整体易用性。
热场控制解决方案还可以与工业4.0框架和数据管理系统集成，以提供有关性能的实时信息。将人工智能和机器学习算法相结合还可以提供额外的性能优势，例如分析数据和识别模式以进行进一步优化的能力。
热处理热场控制解决方案的有效性可以使用诸如整体设备有效性（OEE）之类的指标来测量。OEE结合了可用性、性能和质量指标，提供了制造过程效率的全面视图。通过跟踪OEE和数据，组织可以评估其热处理热场控制解决方案的有效性，并就优化运营做出明智的决策。
热处理热场控制解决方案提供了几个可持续性优势，包括减少能源消耗和浪费。功率控制器调节功率输出以最大限度地减少能源浪费，与可再生能源的集成提供了从元件设计到回收的完整功率解决方案。热场控制解决方案与隔热设计和材料相结合，提供了有助于可持续发展和减少热处理过程对环境影响的节能解决方案。
当在温室气体排放和环境影响的背景下讨论这些系统时，必须考虑范围1（直接排放）、2（能源间接排放）和3（其他间接排放），以及不太常见的范围4（避免排放）。
NADCAP是国家航空航天和国防承包商认证计划，是一个行业驱动的计划，为航空航天和防务行业的特殊工艺提供认证。根据NADCAP，热处理被认为是一种“特殊工艺”，因为它具有对航空航天和国防部件至关重要的特定特性。这些特征包括过程敏感性、有限的可追溯性、关键性能要求和潜在风险。
NADCAP热处理认证确保供应商符合热处理工艺的行业标准和最佳实践。认证过程包括审计、全面的文件记录和持续的过程控制监控，以保持高质量、安全和性能水平。
航空航天行业的 AMS2750TMG 高温测量规范和汽车行业的CQI-9第4版法规对于确保一致和高质量的热处理部件至关重要。遵守这些规定对于满足航空航天和汽车行业以及其他具有苛刻规格的行业的严格质量要求至关重要。
AMS2750G和CQI-9第4版也强调了持续改进，要求制造商建立一个系统来监测、测量和分析其热处理系统的性能。这一发展使制造商能够确定需要改进的领域并实施纠正措施，确保热处理工艺不断改进并达到必要的性能和安全标准。
通过将这些规定集成到精密控制回路中，热处理热场控制解决方案可以提供必要的控制水平，并确保符合AMS2750G和CQI-9第4版，从而生产出符合性能要求和安全标准的高质量热处理部件。
与传统热处理方法相比，热处理热场控制解决方案提供了一些好处，包括改进的温度控制、提高的效率和改进的可持续性结果。与工业4.0和数据管理系统的集成，以及OEE指标的使用，进一步有助于提高热处理工艺的性能。随着工业4.0数字化转型的不断发展，热处理热场控制解决方案将在未来热处理中发挥越来越重要的作用。
本文的完整版本于2023年6月30日刊登在Energylive.com网站上
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