Inwestycja w przyszłość

„Innowacyjne rozwiązania urządzeń indukcyjnych firmy Elkon dzięki pracom badawczo-rozwojowym” – projekt badawczy specjalizującej się w nowatorskich rozwiązaniach firmy z Rybnika.

Elkon realizuje duży projekt badawczy, związany z wykorzystaniem techniki grzejnictwa indukcyjnego. „Ma to związek z naszym wieloletnim doświadczeniem i licznymi zapytaniami ze strony klientów. Od wielu lat zajmujemy się grzejnictwem indukcyjnym – mówi Zdzisław Konopka właściciel Zakładu Konstrukcji i Wdrożeń Urządzeń Elektronicznych i Układów Automatyki Elkon i dodaje: – Dotąd zajmowaliśmy się tym zagadnieniem w mniejszym zakresie. Teraz pracujemy nad zautomatyzowaniem procesów, a także nad zwiększeniem mocy urządzeń i częstotliwości prądu induktora, co umożliwi nam powiększenie obszaru zastosowań naszych rozwiązań i wzrost konkurencyjności firmy na rynku urządzeń indukcyjnych. Nasze rozwiązania są dostosowywane do linii produkcyjnych naszych klientów, usprawniając zmiany technologiczne, zatem wprowadzają u nich innowację produktową i procesową”.

Dofinansowanie projektu „Innowacyjne rozwiązania urządzeń indukcyjnych firmy Elkon dzięki pracom badawczo-rozwojowym” umożliwia zaangażowanie większych środków na badania przemysłowe i prace rozwojowe, w których wyniku powstaje szereg rozwiązań specjalistycznych w zakresie grzejnictwa indukcyjnego. Wykonywane są badania przemysłowe i prace rozwojowe. Powstają także prototypy urządzeń, które zastosowane zostaną w wyrobach Elkonu. Koszt realizacji projektu wynosi 2 574 882 zł. Dofinansowanie unijne to 1 602 330 zł. Zakończenie prac zaplanowane jest w styczniu 2014 r. „Jak dotąd zrealizowaliśmy projekt w 60%. Mamy za sobą część badawczą, a teraz prowadzimy prace wdrożeniowe. Ich efektem będzie dokumentacja, na której podstawie przygotujemy konkretne urządzenia oraz prototypy nowych rozwiązań” – stwierdza Zdzisław Konopka.

Zakres badań przemysłowych i prac rozwojowych prowadzonych w ramach projektu jest szeroki. Dotyczy on m.in.: pieców indukcyjnych przemysłowych, tyglowych średniej częstotliwości o mocach do 500 kVA, przeznaczonych do topienia żeliwa oraz metali nieżelaznych o masie roztopionego metalu do 500 kg oraz odlewania ciągłego żeliwa i metali nieżelaznych; pieców indukcyjnych laboratoryjnych specjalnych konstrukcji, w szczególności próżniowych oraz pracujących w atmosferze gazów ochronnych; nagrzewnic indukcyjnych średniej częstotliwości o mocach do 500 kVA, przeznaczonych do nagrzewania elementów metalowych przed operacją kucia na gorąco, spęczania bądź odpuszczania, wraz ze specjalistycznymi podajnikami automatycznymi; urządzeń indukcyjnych wysokiej częstotliwości do hartowania powierzchniowego sworzni, tulei, powierzchni płaskich, kół zębatych metodą „ząb po zębie”, z uwzględnieniem wymagań dotyczących twardości powierzchni i tolerancji twardości, głębokości hartowania, a także kształtu hartowanych elementów; urządzeń do lutowania indukcyjnego o rozwiązaniach specjalnych, wraz z technologią lutowania oraz automatycznymi podajnikami elementów lutowanych; generatorów tranzystorowych wysokiej częstotliwości opartych na tranzystorach mocy (IGBT); generatorów tranzystorowych bardzo wysokiej częstotliwości 300–400 kHz (MOSFET); a także kształtek ceramiki wysokotemperaturowej koniecznej do zastosowania w specjalistycznych i prototypowych rozwiązaniach pieców i nagrzewnic indukcyjnych.

W trakcie prac związanych z projektem zbudowano urządzenie do hartowania indukcyjnego, będące stanowiskiem do badań dotyczących hartowania elementów o różnej geometrii (sworznie, tuleje, płaszczyzny). Umożliwia ono przesuwanie elementu hartowanego względem induktora w trzech osiach oraz sterowanie kątem obrotu elementu w uchwycie hartowni. Za jego pomocą hartować można koła zębate metodą „ząb po zębie” oraz badać rozwiązania generatorów wysokiej częstotliwości, które przeznaczone są do hartowania powierzchniowego. Urządzenie umożliwia także hartowanie dwuczęstotliwościowe.

Dzięki wyposażeniu urządzenia w aparaturę pomiarową będzie można przeprowadzić badanie, dobrać parametry hartowania oraz sprawdzić wyniki badań symulacyjnych. Wśród badań, które są realizowane w ramach projektu, wymienić należy: badania wpływu geometrii induktora na rozkład pola temperaturowego nagrzewanych elementów, badania rozkładu natężenia pola elektromagnetycznego oraz wpływu kształtu ekranów i rodzaju materiału ekranów na ograniczenie strefy zagrożenia, badania kompatybilności elektromagnetycznej dla różnych konfiguracji elektrycznych. Prowadzone są także badania przemysłowe, dotyczące poziomego systemu odlewania ciągłego żeliwa i metali nieżelaznych:

Efektem końcowym projektu będzie powstanie szeregu nowych rozwiązań technicznych. Jednym z nich jest kompaktowa konstrukcja pieców indukcyjnych o mocach do 500 kW, które przeznaczone będą do topienia żeliwa i metali nieżelaznych. Innowacja tego rozwiązania polegać będzie na połączeniu szynowym pomiędzy zestawem topialnym i zasilaczem tyrystorowym z zaciskami sterowanymi automatycznie siłownikami pneumatycznymi, rozłączanymi na czas wychylania zestawu topialnego w celu opróżnienia tygla.

Oprócz tego w wyniku prac projektowych powstanie nowe rozwiązanie konstrukcji kompaktowej w wersji pieców DUO, w którym jeden zasilacz obsługuje dwa zestawy topialne, a także modułowa konstrukcja zasilaczy średniej częstotliwości o mocy do 500 kVA z kaskadowym połączeniem modułów podstawowych w zasilaczach, w zależności od wymaganej mocy. Nowym urządzeniem dla branży odlewniczej stanie się linia ciągłego odlewania metali nieżelaznych wraz z układem automatycznego cięcia odlewu na długości handlowe. Powstanie także urządzenie służące do hartowania indukcyjnego powierzchniowego z możliwością hartowania dwuczęstotliwościowego oraz generatory wysokiej częstotliwości oparte na tranzystorach IGBT i MOSFET.

Na tych rozwiązaniach technicznych Elkon nie zakończy swojej działalności badawczej. Planowane są już kolejne przedsięwzięcia w tym zakresie. „Myślimy o następnych projektach. Jest tak dlatego, że po rozwiązaniu danych problemów technicznych, wraz z rozwojem technologii, pojawiają się nowe. Dlatego wchodzimy w kolejny projekt, związany z generatorami wysokich częstotliwości – podsumowuje Zdzisław Konopka, i dodaje: – To jest nasza inwestycja w przyszłość. Oferujemy nowe rozwiązania, dostosowane do potrzeb klienta”.