鋼材の鍛造における課題 - 温度管理が重要な要素

鍛造は、特定の形状への成形と金属特性を実現するために、高温の金属を加工する複雑なプロセスです。このプロセスの重要なステップは、熱間鍛造で一般的なプレスで加熱した鋼材を成形することです。このステップは、鋼板を正確な温度、通常は900℃ ～ 1200℃まで加熱することから始まります。高温にすることで鋼材の結晶構造が変化し、塑性加工が可能になります。適切な特性を得るためには、再結晶点を基準とした金属の温度を監視することが不可欠です。

この温度範囲を維持することは非常に重要で、わずかな変化も重大な製品欠陥につながる可能性があります。鋼材が過熱すると燃える危険があり、材料の完全性が損なわれ脆くなります。逆に冷却し過ぎると鋼材の鍛造が難しくなり、構造上の欠陥のリスクが高まります。さらに、温度管理が不適切だと、金型、ローラー、プレス、ハンマーなどの加工設備が損傷し、ダウンタイムの発生やメンテナンス費用の増加につながる可能性があります。

これらのリスクを軽減するには、正確で継続的な温度測定が不可欠です。ハンディタイプの温度計など従来の方法では継続的な測定が行えず、重大な温度変化を見逃す可能性があり、不十分な場合が多くあります。また、手動の操作では時間や人手がかかります。鋼鉄にスケール（酸化層）が存在すると、温度の測定がさらに複雑になるため、赤外線サーモグラフィカメラなどの高度な監視ソリューションの使用がますます重要になります。赤外線サーモグラフィカメラはリアルタイムに測定を提供し、フィードバックループに統合すると、最適な鍛造温度を維持するのに役立ちます。これにより、プロセス全体を通じて鋼材が適切な温度範囲内に保たれるだけでなく、機器の損傷のリスクが軽減され、ダウンタイムとメンテナンスコストが最小限に抑えられ、全体的なプロセス効率が向上します。

鉄鋼鍛造における継続的かつ堅牢な温度監視のための赤外線サーモグラフィカメラ

Optris社が提供するPI1Mシリーズは、鋼鉄鍛造プロセスにおいて、継続的な温度監視を実現します。カメラは、鍛造エリアがはっきりと見えるように配置することで、成形中の鋼鉄の温度を捉えることができます。PI1Mは、最大764×480ピクセルの解像度を持つCMOS検出器を備えています。視野を絞ることで最大１kHzのフレームレートで熱画像をキャプチャできるため、動きの速いプロセスの監視にも適しています。１台のカメラで複数の生産ラインを同時に監視し、複数エリアの温度信号を取得して分析することが可能です。高熱、煙、埃の多い鍛造スペースなど、条件が厳しい環境では、エアパージを備えた保護冷却ジャケットに収納することで最適な動作が維持できます。PI1Mの測定波長範囲は0.85 ～ 1.1µmで、反射や環境要因の影響を受けにくく鋼鉄鍛造で発生する高温を測定するのに最適です。

PI1MはPCに接続し、付属の専用ソフトウェア PIX-Connectで動作し、オペレーターは専用ディスプレイでリアルタイムの温度測定値を監視できます。このセットアップにより継続的にデータが提供され、温度の変動や規定範囲からの逸脱が即座に画面上で確認でき、オペレーターは迅速に是正措置を講じることができます。Optrisの赤外線サーモグラフィカメラは全ピクセルの温度情報が取得でき、ホットスポット検出機能によって鋼鉄の最も熱い部分に焦点を合わせることができ、重要な領域が適切に監視されるようにします。さらに、PIX-Connectソフトウェアで柔軟な測定エリアを作成して、最大温度、最小温度、平均温度の他、エリアの何％が指定した温度範囲内に入っているかの割合表示なども可能です。また、１ミリ秒の応答時間でリアルタイムに温度情報などのアナログ出力が行え、迅速なフィードバックが可能です。

赤外線サーモグラフィカメラによる温度測定、温度管理により鋼材の品質を高め、
鍛造工程のダウンタイムを削減

Optris社の赤外線サーモグラフィカメラの導入により自動でリアルタイムの温度監視が可能になることで、ハンディタイプの高温温度計による手動チェックが不要になり、鋼鉄鍛造プロセスが大幅に強化されます。継続的な自動監視により、人件費が削減されるだけでなく、手動測定に伴うエラーのリスクも最小限に抑えられます。鍛造プロセス全体にわたって温度制御を行うことで、機器の損傷や高額な修理費用につながる金属加熱の過不足を回避します。その結果、欠陥の少ない高品質の鋼材が不必要なコストをかけずに製造され、結果として顧客満足の向上に貢献します。

Optris社赤外線サーモグラフィカメラを導入する主な利点は、製品の温度均一性を監視できることです。温度勾配が最小限に抑えられ、製品が割れるリスクが低減します。そのため、廃棄が削減されるだけでなく、生産フロー全体にわたって一貫した品質が確保され、生産性が向上します。赤外線サーモグラフィカメラは、不合格と判定される過熱部品も識別でき、完成品の品質維持に役立ちます。

Optris製品は、柔軟な適応性とさまざまな機器とのシームレスな統合により、鋼鉄鍛造アプリケーションに効果的なソリューションとして利用が広がっています。堅牢なハードウェア設計、最適化された充実のアクセサリ、ユーザーフレンドリーで多機能なソフトウェア、適切なカスタマーサポートを備えた Optrisのサーモグラフィカメラは、顧客のパフォーマンス向上に大きく寄与します。Optris社のPI1Mシリーズは、ホットスポット検出やリアルタイム監視などの高度な機能を備え、高い品質と信頼性を提供します。

コストパフォーマンスの高い価格設定に加え、冷却エンクロージャや取付けブラケットなどの専用アクセサリを組み合わせることで、鍛造プロセスの最適化を目指す企業にとって魅力的な選択肢となります。さらに、鍛造プロセス全体を記録することができ、品質保証と業界標準への準拠に大きな利点となります。コストがかかるプロセスのダウンタイムの削減、保守メンテナンス費用の削減、製品の品質維持のために、Optris社の赤外線サーモグラフィカメラとパイロメーターは金属および鉄鋼アプリケーションに最適なソリューションとなります。