Het stoppen van vervorming: een betere manier om thermovorming in de automobielindustrie te beheersen
Is het je ooit overkomen dat je een onderdeel uit de mal haalt en ziet hoe dit langzaam begint te buigen of te vervormen? Dat is frustrerend. Deze ‘terugveerkracht’ wordt meestal veroorzaakt doordat het materiaal nog steeds last heeft van interne spanningen. Het heeft tijdens het proces niet genoeg warmte gekregen, waardoor het probeert zich te ‘ontspannen’ zodra het vrijkomt.
De oude manier van werken – waarbij het hele onderdeel met gelijke warmte wordt verhit – werkt niet. Hierdoor worden de dunne randen beschadigd, terwijl het dikke midden nog steeds te koud is.
Hier is de oplossing: zonegebonden IR-controle.
In plaats van het onderdeel als één grote massa te behandelen, verdelen we het infraroodlicht in aparte zones. Denk hierbij aan een soort maatwerk-heatmap. Je kunt de warmtetoevoer voor de dikste delen verhogen, terwijl je deze voor de dunne wanden juist verlaagt.
Wanneer het hele onderdeel tegelijkertijd de glasovergangstemperatuur bereikt, kunnen de polymeerketens zich echt ontspannen. Er zijn geen resterende spanningen meer, waardoor het onderdeel precies op de juiste plek blijft staan.
De benodigde apparatuur
We gebruiken korte golflengte-infraroodemitters. Waarom? Omdat ze het materiaal veel sneller kunnen verwarmen dan apparaten met lange golflengten. Je hebt veel vermogen nodig om de gewenste temperatuur snel te bereiken; anders loop je het risico dat het oppervlak beschadigt raakt.
Om dit te laten werken, sluiten we de heaters aan op aparte PID-systemen. Hierdoor kun je de warmteafgifte voor het midden van het onderdeel anders instellen dan voor de zijkanten. Het vereist wat meer configuratie, maar het is de enige manier om het goed te doen.
De nadelen
Het is geen magische oplossing. Zonegebonden controle zorgt wel voor grote stabiliteit, maar je elektrische installatie zal wat drukker worden. Je hebt meer SSR’s en extra thermocoupons nodig om alle zones in de gaten te houden.
En een waarschuwing: die apparaten met hoge vermogens genereren veel warmte. Als je koelsysteem niet voldoende is, kan het zelfs gebeuren dat de gereedschappen oververhit raken.
Mijn advies? Gebruik geforceerde luchtkoeling voor de zones die je niet verwarmt. Dit houdt het frame stabiel en bespaart je later veel problemen.