熱処理炉の温度管理について
熱処理炉においては、温度管理がとても重要になります。ここでは、温度管理の重要性と、温度管理に関する注意点を紹介します。
熱処理炉における温度管理の重要性
熱処理炉では、温度管理が欠かせません。ここではなぜ温度管理が重要とされるのか解説していきます。
加工の精度に影響する
熱処理炉は金属を一定の温度以上に加熱したり、冷却したりするために使用されます。これにより金属の硬度・強度・耐久性などを向上させることが可能ですが、特定の温度で一定の時間、処理しなければなりません。
温度管理が適正にできていない場合、目的としている結果につながらない場合があります。
また、均一に処理をするためにも温度管理が欠かせません。もしも熱処理炉内で温度にムラなどができてしまった場合は、加熱対象物の仕上がりにも同様にムラができてしまう可能性が高いです。
燃料コストの削減につながる
必要以上に高温で処理してしまうと、燃料コストが高くついてしまいます。求めている温度帯を維持できるように温度管理することにより、燃料コストを抑えることが可能です。
熱処理炉の温度管理に関する注意点
熱処理の温度管理について、いくつか注意しておきたいポイントがあります。以下を確認しておきましょう。
温度履歴管理の方法
温度履歴管理の方法は、紙式の記録計で管理するほか、ぺーパレスレコーダを用いる方法があります。
紙式の記録計の方が導入コストを抑えられることもありますが、紙詰まりや、用紙切れが発生してしまった際にデータが記録されない点に注意しましょう。
ぺーパレスレコーダを採用することにより、こういったトラブルを防ぐことが可能です。
炉内の雰囲気温度と製品の実温度の差が出る場合がある
熱処理炉は温調計で炉内の温度を測定して温度調整を行いますが、炉内の雰囲気温度と実際に投入している製品の実温度には誤差が生じることがあります。
炉内の場所によって温度差が大きくなったり、小さくなったりすることも珍しくありません。場合によっては製品の実温度測定が必要です。
温度管理システムの種類を確認
熱処理炉の温度管理では、様々な種類のシステムが使用されています。例えば、オン・オフ制御は容易に温度管理をおこなう方法で、コストが安く済むのがメリットです。
ただ、複雑なプロセスや高度な制御を必要とする場合は、選択するシステムもPID制御のようにより高度なものでなければなりません。用途に合わせて導入する温度管理システムの種類を考えましょう。
熱処理炉の基本情報を確認しよう
熱処理炉の温度管理についておさえておきたいポイントを紹介してきました。目的の処理を正確に行うため、温度管理は非常に重要です。
これにより、加工の精度を上げたり、燃料コストを削減したりすることが可能です。以下では他にも熱処理炉の基本情報を紹介しているので、こちらもぜひご覧ください。
おすすめの熱処理炉メーカー3選
「日本工業炉協会」の正会員である工業炉メーカー112社のうち、熱処理炉を扱う62社を調査。
その中から、自動車業界、半導体業界、航空宇宙業界に必要な熱処理方法からメーカーを分類し、各社の熱処理炉の強みや特徴を紹介します。熱処理炉に求める効果から、自社に適した熱処理炉を選んでください。
耐摩耗性や耐疲労性を
高めたいなら
（https://pnk.co.jp/）
特化した炉を扱う
- 合金鋼やステンレスの窒化技術において特許を取得(※1)しており、耐食性を落とさずに耐疲労性や耐摩耗性を高める熱処理炉がある
- 60年にわたる表面熱処理の経験を基に、省エネと高精度を追求した独自技術の開発を通じて品質向上を支援
- 真空浸炭炉「ICBP NANO」
- 雰囲気制御式ガス窒化炉PCGNe
鋳物の軽さと高強度を
両立させたいなら
（https://www.h-techno.com/）
特化した炉を扱う
- 最大85℃の高水温で水冷することでアルミニウムやマグネシウムの歪みを減らしながら強度を高める熱処理が可能
- 冷却水を常にクリーンに保つことで不純物の付着を低減でき、素材本来の特性を保持しつつ品質の高い製品づくりに貢献
- アルミニウム、マグネシウム鋳物のハイブリッドT6熱処理炉
- アルミニウム、マグネシウム鋳物の連続T6熱処理炉
高温強度や耐食性を
高めたいなら
（https://www.daido.co.jp/）
特化した炉を扱う
- 航空宇宙業界などで使われる非鉄系金属に対して2000℃レベルの高温での真空熱処理ができる熱処理炉がある
- 独自の研究や開発を行っており、高温化で利用される金属に対する知見があることから高温強度や耐食性を高めるための技術提供ができる
- ローラーハース式超高温連続熱処理炉 SHRH
- 急速ガス冷却式真空熱処理炉 QHS/QHN