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Stampa  | 11/28/2016

Generatori eldec CUSTOM LINE: sorgenti di energia personalizzate per un riscaldamento a induzione perfetto

"Customized" è un termine spesso utilizzato in riferimento a soluzioni produttive perfette per il settore dell'ingegneria meccanica e dell'impiantistica. La tecnologia alla base di questo concetto viene costantemente adattata in funzione delle specifiche esigenze di ciascun cliente, garantendo in questo modo un processo altamente efficiente e una messa a punto ottimale. In tal senso, anche per il riscaldamento a induzione si deve parlare di "customized", dal momento che la qualità del processo presso l'utilizzatore dipende da una serie ben precisa di fattori. Gli esperti dell'affiliata EMAG eldec con sede a Dornstetten (Germania) sono ben consapevoli del ruolo determinante svolto dal generatore come sorgente di energia. Da oltre 30 anni l'azienda produce un'ampia gamma di generatori, tra cui anche diversi modelli personalizzati della serie CUSTOM LINE. Con un obiettivo comune: tutti i componenti dei circuiti oscillanti insieme all'architettura di comando e regolazione devono dare vita a un prodotto su misura che garantisca al riscaldamento a induzione un rendimento elevato, un dosaggio preciso dell’energia e cicli di lavorazione stabili. L'intero processo di sviluppo del generatore avviene quindi in stretto coordinamento con il cliente.

I campi di applicazione della tempra a induzione sono notevolmente ampi e includono il settore dell'ingegneria meccanica e dell'impiantistica, l'industria automobilistica, l'ingegneria aeronautica e in parte la produzione di utensili, dove vengono temprate le parti dell'utensile che dovranno sostenere le sollecitazioni maggiori nella punzonatrice o nella pressa. Un ulteriore campo di applicazione tipico è il riscaldamento preparatorio di componenti per il successivo processo di giunzione. Questa tecnologia viene utilizzata anche per applicazioni standard come la brasatura a induzione, soprattutto nel settore energetico. Un vantaggio determinante in questo caso è costituito dall'utilizzo mirato di un campo elettromagnetico, la cui frequenza, potenza e caratteristiche vengono adattate con precisione al pezzo, di cui viene riscaldata solo una zona ben precisa. L'apporto preciso di energia garantisce tra l'altro processi rapidi, deformazioni del pezzo minime e un consumo energetico ridotto. Poiché anche la tecnologia impiegata riveste un ruolo determinante sotto diversi aspetti, accanto all'induttore è soprattutto il generatore ad essere al centro dell'attenzione degli sviluppatori. Oltre ai modelli standard delle serie PICO, MICO ed ECO, gli specialisti dell'induzione di eldec offrono ai propri clienti anche soluzioni CUSTOM LINE. Il dott. Harry Krötz, responsabile ricerca e sviluppo elettrotecnica presso eldec, ne spiega le premesse: "Fondamentalmente adattiamo sempre il circuito oscillante, l'inverter e il relativo controllo all'induttore, alla frequenza e alla potenza richieste, anche nelle serie più standardizzate, con cui siamo attualmente in grado di coprire circa l'80% delle applicazioni. Nella serie CUSTOM LINE, tuttavia, sono praticamente tutti i componenti ad essere completamente configurabili: dall'unità di controllo dei dispositivi fino alle uscite e alle interfacce."

Possibilità di modifiche praticamente infinite

Basta uno sguardo ai singoli elementi della dotazione per rendersi conto dell'ampiezza di questo approccio. Ad esempio, gli ingegneri di eldec non sono solo in grado di dotare la loro tecnologia di una o più uscite, bensì anche di distribuire la potenza del generatore in modo estremamente flessibile. La potenza è quindi disponibile sia in parallelo con regolazione indipendente dall'uscita, sia come "soluzione aut aut" esclusivamente in corrispondenza di una delle uscite. Quali vantaggi offrono le uscite multiple all'utilizzatore? "Dipende dal tipo di trattamento termico", spiega Krötz. "Consentono ad esempio di riscaldare contemporaneamente più punti del componente per ridurre il tempo di ciclo e inoltre di collegare più induttori a un solo generatore e di azionarli in serie. Ciò permette di ridurre le spese di acquisto dell'apparecchiatura di riscaldamento, in quanto il tempo di ciclo svolge un ruolo secondario." Allo stesso tempo eldec è in grado di variare praticamente a piacere e in qualunque momento lo spettro di potenza e frequenza dei propri dispositivi per adattarlo al processo del cliente. La gamma va in genere da generatori a media frequenza con una potenza da 20 a 1.500 kW e un CAMPO di frequenza da 8 a 40 kHz a generatori ad alta frequenza con una potenza da 20 a 1.500 kW e CAMPO di frequenza da 80 a 400 kHz. In questo quadro sono possibili svariate combinazioni, la cui scelta dipende in ultima analisi dal componente e dalla geometria da riscaldare, con la possibilità di scendere al di sotto oppure di superare i valori indicati in precedenza. "Attualmente i clienti richiedono sempre più spesso generatori HF con frequenze particolarmente basse, anche inferiori a 80kHz", conferma Krötz. "eldec è in genere in grado di realizzarli, ed offre inoltre generatori customizzati anche per potenze inferiori a 20kW. Abbiamo ad esempio più volte realizzato un MFG 5 a otto uscite per uno dei nostri clienti. Addirittura, per il 50% dei generatori CUSTOM LINE viene adottata una soluzione mai realizzata fino a questo momento. Ci occupiamo quotidianamente dell'estensione della nostra tecnologia a struttura modulare." Lo stesso vale anche per il cosiddetto CAMPO di regolazione, ovvero il rapporto induttore / CAMPO di frequenza minore e maggiore con cui è possibile far funzionare un generatore. In questo modo eldec realizza gamme di ampiezza sempre maggiore.

Garanzia di qualità grazie a processi stabili

Al fine di garantire qualità e stabilità alla propria tecnologia, eldec punta inoltre a un livello di integrazione verticale superiore al 90%. Tutti i componenti centrali vengono realizzati a Dornstetten e montati a mano. Inoltre tutte le operazioni, dal primo contatto con il cliente fino alla consegna, hanno luogo secondo uno schema ben definito. Il reparto vendite definisce innanzitutto il tipo di trattamento termico con il cliente, per il quale risultano determinanti, ad esempio, la profondità e i punti di penetrazione del calore nel componente, fattori che incidono anche sulla geometria dell'induttore e sulla dotazione del generatore. In questa fase identificativa è inoltre possibile eseguire test preliminari presso eldec, grazie alla presenza di un laboratorio dotato di più generatori con vari CAMPI di frequenza e potenza. Una volta definito il tipo di trattamento termico per i componenti del cliente, ha luogo un approfondito colloquio tecnico di accertamento tra il reparto vendite e il team di sviluppo. In questa fase viene concepito il generatore su misura su cui verrà basata l'offerta. Conclusa la fase di offerta, ha luogo un colloquio per il passaggio di consegne tra il team di sviluppo e le divisioni addette alla produzione, sulla base del quale viene configurata la tecnologia: dal circuito oscillante al controllo del generatore (incluse interfacce alla tecnologia del cliente) fino alla struttura meccanica. La fase di produzione vera e propria ha una durata di circa sei settimane ed è seguita da un test di resistenza con le frequenze desiderate sull'induttore originale. "Per garantire la sicurezza di processo del dispositivo, lo sottoponiamo in genere a sollecitazioni maggiori rispetto a quanto avverrà in seguito presso il cliente. In alcuni casi, inoltre, è necessario eseguire anche alcune piccole variazioni di frequenza o altri interventi correttivi. Alla consegna finale, il cliente riceve in ogni caso una soluzione ad alta precisione, efficiente e affidabile", spiega Krötz.

Posizione di mercato ideale

Grazie alla propria gamma di generatori ad alto grado di personalizzazione eldec si trova nel complesso in una posizione di mercato ideale. "Disponiamo di ampie conoscenze acquisite con l'esperienza, ci impegniamo per sviluppare costantemente la nostra tecnologia e forniamo esclusivamente componenti configurati in modo ottimale e solidi", conclude Krötz. "A ciò si aggiunge il fatto che, grazie a un alto livello di integrazione verticale, possiamo vantare tempi di reazione rapidi ed elevata flessibilità, qualità entrambe molto richieste nell'ambito dei trattamenti termici, che presentano spesso esigenze molto particolari.

CUSTOM LINE generators