Contrôleur de puissance pour lampes infrarouges industrielles dans le traitement des matériaux composites
Découvrez comment le contrôleur de puissance SCR à 4 canaux de la série GFX4-IR améliore les performances de contrôle, dans les fours de préchauffage à lampes infrarouges industrielles SWIR (Short Wave Infra Red), pour le moulage hybride de matériaux composites.
Le moulage hybride est l'un des processus appliqués dans la technologie de production des produits en matériau composite.
L’utilisation du contrôleur de puissance SCR GFX4-IR à 4 canaux indépendants, améliore les performances de contrôle des lampes SWIR dans un four de préchauffage des pièces en métaux composites destinées à l’industrie aérospatiale.
Introduction
- Application : pour le contrôle des lampes infrarouge à ondes courtes SWIR (Short Wave Infra Red) en fonction du cycle du procédé d’injection de plastique et de la pleine intégration dans le système de contrôle de la machine
- Solution : régulateur de puissance GFX4-IR à 4 canaux pour le contrôle des lampes SWIR dans un four de préchauffage des pièces en métaux composites pour l’industrie aérospatiale.
Le procédé
Les matériaux composites ont évolué au fil des ans. L’ajout de fibres de verre et carbone aux matériaux thermoplastiques a permis d’obtenir les caractéristiques de rigidité et résistance en mesure de satisfaire la demande de pièces pour l’industrie aérospatiale et automobile, pour remplacer les métaux.
L’avantage des matériaux composites consiste à maximiser les performances mécaniques en réduisant le poids de la pièce.
Le moulage hybride est l’un des procédés appliqués dans la technologie de production des produits en composite
Il consiste à introduire une pièce laminée composite préchauffée (appelée organic sheet) dans le moule du typique procédé d’injection de plastique.
L'application
Le procédé de production est pratiquement une ligne de machines pour l’injection de plastique avec un ou plusieurs fours à lampes SWIR permettant d’exécuter deux phases principales:
- Préchauffage du matériau composite laminé à introduire dans le moule.
- Sur-moulage avec de la résine thermoplastique de la pièce laminée introduite.
En raison de la rapidité du cycle du procédé d’injection, la phase de préchauffage se fonde sur la technologie des lampes SWIR (infrarouge à ondes courtes), avec une réponse thermique rapide et le chauffage indirect du substrat du composite laminé
Les lampes SWIR sont une charge électrique non linéaire (la résistance dépend de la température du filament) de l’état froid à l’état chaud et le courant de pic peut atteindre 5-6 fois le courant nominal.
Les lampes infrarouge sont branchées en parallèle en configuration triphasée et les machines et les fours sont contrôlés par PLC.
Les avantages du produit
GFX4-IR SCR Contrôleur de puissance
- Contrôle à 4 canaux pour une charge totale de 80 kW – forme compacte avec une réduction des espaces de montage
- Max 40 A par canal
- Contrôle SCR configurable Angle de phase, passage par zéro , demi cycle unique, démarrage progressif
- Flexibilité permettant de s’adapter aux différentes caractéristiques de charge
- Démarrage progressif spécifique pour lampes à ondes courtes, limiteur de courant sur pic – protège et améliore la durée des réchauffeurs
- L’alarme de rupture partielle et totale de la charge – fournit une indication immédiate pour changer les réchauffeurs – réduit les temps d’arrêt de la machine
- Fusible et TA à 4 canaux intégrés : réduit les pièces et le câblage supplémentaires dans le panneau
- Automatisation d’usine Le Bus de champ Ethernet le rend compatible avec la plupart des PLC.
La solution
Le contrôleur de puissance GFX4IR à 4 canaux s’est avéré la solution la plus efficace pour l’application.
Le contrôleur de puissance à 4 canaux a une fonction spécifique de démarrage progressif SWIR (figure 2) pour permettre un chauffage progressif des lampes au démarrage du procédé et, en combinaison avec le limiteur de courant sur les pics de pic (figure 3), il protège la lampe contre le stress thermique du filament et prolonger sa durée de vie.
La modalité de contrôle SCR appliquée est une combinaison de démarrage progressif en PA (angle de phase) et HSC (demi cycle unique) en modalité passage par zéro – cela pour éviter le bruit EMC et l’effet de scintillement sur les lampes.
Entretien et diagnostic
La fonction d’alarme HB détecte une interruption partielle ou totale de la charge au bénéfice d’un contrôle correct de chauffage sur le matériau laminé traité quand une panne de la lampe se produit.
Le produit dispose à bord de 4 fusibles rapides de protection pour protéger le produit contre les courts-circuits.
La certification de conformité ODVA et PI (Figure 4) de ces produits garantit leur totale compatibilité avec les PLC qui supportent Ethernet/IP et ProfiNet.
