ความท้าทายของสภาพแวดล้อมอุณหภูมิต่ำ: จะรักษาระดับความแม่นยำในการขึ้นรูปในโรงงานผลิตท่อเชื่อมได้อย่างไรที่ -10°C?

ในภูมิภาคต่างๆ เช่น รัสเซียและยุโรปเหนือ อุณหภูมิในช่วงฤดูหนาวมักจะลดลงต่ำกว่า -10°C ความเย็นจัดสามารถลดประสิทธิภาพการส่งผ่านของโรงงานผลิตท่อเชื่อมและทำให้เกิดความผันผวนในความแม่นยำในการขึ้นรูป (ข้อผิดพลาดของความกลมอาจเพิ่มขึ้นจาก ±0.08 มม. เป็น ±0.15 มม.) เพื่อแก้ไขปัญหานี้ จำเป็นต้องมีการปรับเปลี่ยนทางเทคนิคในการเลือกใช้น้ำมันหล่อลื่นและระบบอุ่นมอเตอร์ล่วงหน้า ร่วมกับหลักการทางวิทยาศาสตร์วัสดุและอุณหพลศาสตร์เพื่อให้ได้การผลิตที่เสถียร​

I. ผลกระทบหลักของอุณหภูมิต่ำต่อโรงงาน: ตั้งแต่ความล้มเหลวในการหล่อลื่นไปจนถึงการเบี่ยงเบนความแม่นยำ​

ความท้าทายหลักในสภาพแวดล้อมอุณหภูมิต่ำอยู่ที่ การเปลี่ยนแปลงอย่างกะทันหันในคุณสมบัติทางกายภาพของวัสดุ:​

• ที่ -10°C ความหนืดของน้ำมันหล่อลื่นแร่ธาตุทั่วไปจะเพิ่มขึ้น 3-5 เท่าเมื่อเทียบกับอุณหภูมิห้อง ทำให้เกิดการเพิ่มขึ้นอย่างกะทันหันของความต้านทานในส่วนประกอบการส่งกำลัง เช่น ตลับลูกปืนและกระปุกเกียร์ โดยมีความล่าช้าในการตอบสนองถึง 0.5 วินาที ซึ่งส่งผลกระทบโดยตรงต่อการซิงโครไนซ์การขึ้นรูป​

• ความต้านทานฉนวนของขดลวดมอเตอร์ลดลงในอุณหภูมิต่ำ (วัสดุฉนวน Class F อาจเห็นความต้านทานฉนวนลดลงจาก 100MΩ เป็น 20MΩ ที่ -10°C) ทำให้กระแสไฟเริ่มต้นสูงสุดเพิ่มขึ้น 20% และทำให้เกิดการทำงานผิดพลาดในระบบควบคุมได้ง่าย​

• ความเหนียวของแถบเหล็กลดลง 5-8% ในอุณหภูมิต่ำ หากแรงขึ้นรูปไม่เสถียร ท่ออาจเกิดรอยย่นหรือรอยร้าว ทำให้มีอัตราเศษเหล็กสูงกว่า 8%​

II. การเลือกใช้น้ำมันหล่อลื่น: ดัชนีความหนืด ≥140 คือ "เกณฑ์มาตรฐาน" สำหรับการหล่อลื่นในอุณหภูมิต่ำ​

ตามมาตรฐาน ISO 3448 น้ำมันเกียร์สังเคราะห์ เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับสภาพแวดล้อมอุณหภูมิต่ำ โดยมีตัวบ่งชี้หลัก ได้แก่:​

• ดัชนีความหนืด (VI) ≥140: VI ที่สูงขึ้นหมายถึงการเปลี่ยนแปลงความหนืดที่น้อยลงตามอุณหภูมิ ตัวอย่างเช่น น้ำมันสังเคราะห์ PAO มีความหนืดจลนศาสตร์ 150cSt ที่ -10°C และ 120cSt ที่อุณหภูมิห้อง (25°C) โดยมีอัตราการเปลี่ยนแปลงความหนืดเพียง 25% (เมื่อเทียบกับ 60% สำหรับน้ำมันแร่ธาตุทั่วไป)​

• จุดเท ≤-30°C: ช่วยให้มั่นใจได้ว่าน้ำมันจะไม่แข็งตัวในความเย็นจัด ซึ่งทำได้โดยการเติมสารลดจุดเท (เช่น โพลิเมทาคริเลต)​

• คุณสมบัติแรงดันสูงและป้องกันการสึกหรอ (ค่า Timken OK ≥35kg): ฟิล์มน้ำมันบนพื้นผิวโลหะมีแนวโน้มที่จะแตกในอุณหภูมิต่ำ ต้องใช้สารเติมแต่งกำมะถัน-ฟอสฟอรัสเพื่อสร้างฟิล์มป้องกันทางเคมีและลดการสึกหรอของตลับลูกปืน​

III. การปรับเปลี่ยนระบบอุ่นมอเตอร์ล่วงหน้า: การประยุกต์ใช้หลักการทางอุณหพลศาสตร์อย่างแม่นยำ​

เมื่อมอเตอร์เริ่มทำงานโดยตรงที่ -10°C จะใช้เวลา 30 นาทีสำหรับอุณหภูมิขดลวดที่จะเพิ่มขึ้นจาก -10°C เป็นอุณหภูมิการทำงาน (80°C) โดยมีความผันผวนของแรงบิดเอาต์พุตถึง 15% ในช่วงเวลานี้ แผนการปรับเปลี่ยนขึ้นอยู่กับ ทฤษฎีการให้ความร้อนแบบไล่ระดับ:​

• การรวมเครื่องทำความร้อน PTC: ติดตั้งเครื่องทำความร้อนเซรามิก PTC ขนาด 200W จำนวน 12 ชิ้นในขดลวดสเตเตอร์มอเตอร์ โดยมีการควบคุม PLC แบบ "การให้ความร้อนแบบขั้นบันได" — เริ่มแรกให้ความร้อนถึง -2°C ที่กำลังไฟ 50% (10 นาที) จากนั้นถึง 5°C ที่กำลังไฟ 100% (อีก 5 นาที) เพื่อให้แน่ใจว่าความต้านทานฉนวนกลับคืนสู่ระดับสูงกว่า 50MΩ​

• การควบคุมแบบวงปิดอุณหภูมิ: ติดตั้งเซ็นเซอร์ PT100 ในตัวเรือนและขดลวดมอเตอร์เพื่อตรวจสอบความแตกต่างของอุณหภูมิ (≤5°C) แบบเรียลไทม์ ป้องกันการเสื่อมสภาพของฉนวนเนื่องจากการให้ความร้อนเฉพาะที่​

• การอุ่นระบบส่งกำลังล่วงหน้าที่เชื่อมโยงกัน: ในระหว่างการอุ่นมอเตอร์ล่วงหน้า ปั๊มไฮดรอลิกจะขับเคลื่อนลูกกลิ้งให้ทำงานในรอบเดินเบาที่ความเร็วต่ำ (10m/min) โดยใช้ความร้อนจากแรงเสียดทานเพื่อช่วยในการอุ่นน้ำมันหล่อลื่น ลด "เวลาอุ่นเครื่อง" สำหรับการผลิตอย่างเป็นทางการเหลือ 15 นาที​

การตรวจสอบข้อมูล: หลังจากการปรับเปลี่ยน กระแสไฟเริ่มต้นสูงสุดของมอเตอร์ที่โรงงานในยุโรปเหนือลดลงเหลือ 5 เท่าของกระแสไฟพิกัด (ก่อนหน้านี้ 7 เท่า) ความผันผวนของแรงบิดของลูกกลิ้งขึ้นรูปถูกควบคุมภายใน ±5% และข้อผิดพลาดของความกลมของท่อ φ32 มม. คงที่ที่ ±0.07 มม.​

IV. ผลกระทบจากการรวมระบบ: จากห้องปฏิบัติการสู่การตรวจสอบสายการผลิต​

หลังจากการปรับเปลี่ยน โรงงาน ZY32 ที่ไซต์ลูกค้าชาวรัสเซียประสบความสำเร็จดังต่อไปนี้ที่ -12°C:​

• ระบบน้ำมันหล่อลื่น: การสูญเสียแรงดันที่ -10°C ลดลงจาก 0.8MPa เป็น 0.3MPa โดยอุณหภูมิของตลับลูกปืนเพิ่มขึ้นคงที่ที่ 45K (มาตรฐานสากล ≤60K)​

• ระบบมอเตอร์: อัตราความสำเร็จ 100% สำหรับการเริ่มต้นครั้งแรกหลังจากการอุ่นเครื่องล่วงหน้า โดยไม่มีความล้มเหลวในการปิดระบบเนื่องจากอุณหภูมิต่ำ​

• ความแม่นยำของผลิตภัณฑ์: อัตราเศษเหล็กของท่อเชื่อมลดลงจาก 7.2% (ก่อนการปรับเปลี่ยน) เป็น 2.1% ลดการสูญเสียรายเดือนประมาณ 120,000 ยูโร​

การควบคุมความแม่นยำในสภาพแวดล้อมอุณหภูมิต่ำนั้นขึ้นอยู่กับวิทยาศาสตร์วัสดุและการออกแบบทางอุณหพลศาสตร์เพื่อชดเชยการรบกวนจากสิ่งแวดล้อม สำหรับตลาดรัสเซียและยุโรปเหนือ การเลือกใช้น้ำมันหล่อลื่นสังเคราะห์ที่มี VI≥140 และระบบอุ่นเครื่องล่วงหน้าอัจฉริยะไม่เพียงแต่จำเป็นสำหรับการผลิตเท่านั้น แต่ยังเป็นข้อได้เปรียบในการแข่งขันทางเทคนิคเพื่อก้าวข้ามข้อจำกัดทางภูมิศาสตร์​

Zhangjiagang Zhongyue Metallurgy Equipment Technology Co., Ltd ผู้บุกเบิกการผลิตอุปกรณ์โลหะวิทยาที่มีความแม่นยำ ด้วยการผลิตมากกว่าหนึ่งร้อยห้าสิบครั้งต่อปี โรงงานผลิตท่อเชื่อมความถี่สูงและสาย H-beam ของเราช่วยเสริมศักยภาพให้กับอุตสาหกรรมยานยนต์ การแพทย์ และพลังงานหมุนเวียน มุ่งมั่นสู่ความเป็นเลิศด้าน R&D และนวัตกรรมที่เน้นลูกค้าเป็นศูนย์กลาง เราขับเคลื่อนวิวัฒนาการการผลิตอัจฉริยะทั่วโลก