적용분야

강철 단조는 고온에서 금속을 변형시켜 특정 형상과 금속학적 특성을 얻는 복잡한 공정입니다.
이 공정에서 중요한 단계 중 하나는 가열된 강철을 프레스를 이용해 성형하는 과정으로, 이는 열간 단조에서 일반적으로 사용되는 방법입니다. 공정은 강철 블랭크를 보통 900°C에서 1200°C 사이의 정확한 온도로 가열하는 것으로 시작됩니다. 이러한 고온은 강철의 결정 구조를 변화시켜, 소성 변형이 가능하도록 만듭니다. 올바른 금속학적 특성을 확보하기 위해서는 재결정 온도 대비 금속의 온도를 지속적으로 모니터링하는 것이 필수적입니다.

이 온도 범위를 유지하는 것은 매우 중요하며, 아주 미세한 편차만으로도 심각한 제품 결함이 발생할 수 있습니다.
강철이 과열될 경우 소손(burning)이 발생할 위험이 있으며, 이는 재료의 구조적 완전성을 저하시켜 취성을 유발합니다.반대로 온도가 지나치게 낮아지면 강철은 단조가 어려워져, 구조적 결함이 발생할 가능성이 커집니다.
또한 부적절한 온도 제어는 금형, 롤러, 프레스, 해머와 같은 가공 장비의 손상으로 이어질 수 있으며, 이는 막대한 생산 중단 비용과 유지보수 비용 증가를 초래합니다.

이러한 위험을 줄이기 위해서는 정확하고 연속적인 온도 측정이 필수적입니다. 휴대용 파이로미터와 같은 기존의 측정 방식은 간헐적인 측정만 가능하기 때문에, 중요한 온도 변화를 놓칠 수 있어 종종 충분하지 않습니다. 또한 수동 조작 방식은 공정 속도를 저하시킬 수 있습니다.

강철 표면에 형성되는 스케일(산화층)은 온도 측정을 더욱 어렵게 만들어, 적외선 카메라와 같은 고급 모니터링 솔루션의 필요성을 더욱 높입니다. 적외선 카메라는 정확한 실시간 온도 측정을 제공하며, 피드백 제어 시스템에 통합될 경우 최적의 단조 온도를 유지하는 데 도움을 줍니다. 이를 통해 공정 전반에 걸쳐 강철이 적절한 온도 범위 내에 유지되도록 보장할 뿐만 아니라, 설비 손상 위험을 줄이고, 가동 중단 및 유지보수 비용을 최소화하여 전반적인 공정 효율을 향상시킬 수 있습니다.

Optris 적외선 카메라, 특히 PI 1M 모델은 강철 단조 공정에 통합되어 연속적이고 정확한 온도 모니터링을 제공합니다. 카메라는 단조 영역을 명확하게 관측할 수 있도록 전략적으로 배치되어, 변형이 진행되는 동안 강철의 정확한 온도를 포착합니다. PI 1M은 최대 764 × 480 픽셀 해상도의 고동적 CMOS 검출기를 탑재하고 있으며, 최대 1 kHz의 프레임 속도로 상세한 열화상 이미지를 촬영할 수 있어 빠르게 움직이는 공정 모니터링에 적합합니다. 또한 하나의 IR 카메라로 여러 생산 라인을 동시에 모니터링할 수 있으며, 다수의 온도 신호를 동시에 수집하고 분석하는 것도 가능합니다.

고온, 연기, 분진이 많이 발생하는 개방형 단조 작업 공간과 같은 가혹한 환경 조건에서는, 카메라가 에어 퍼지 시스템이 포함된 보호용 냉각 하우징에 장착되어 최적의 성능을 유지합니다. 카메라의 0.85~1.1 µm 파장 대역은 반사나 주변 환경의 영향을 최소화하면서, 강철 단조 공정에서 발생하는 고온을 정확하게 측정하는 데 이상적입니다.

이 시스템은 Optris PIX Connect 소프트웨어가 실행되는 PC와 연결되어, 운영자가 전용 디스플레이를 통해 실시간 온도 값을 모니터링할 수 있도록 합니다. 이 구성은 연속적인 데이터를 제공하고 기록하며, 색상으로 구분된 경고 시스템을 통해 온도 편차가 발생할 경우 이를 즉시 표시하여 운영자가 신속한 시정 조치를 취할 수 있게 합니다.
적외선 카메라의 핫스폿 감지 기능은 강철의 가장 높은 온도 지점에 초점을 맞춤으로써, 가장 중요한 영역이 정확하게 모니터링되도록 하여 측정 정확도를 한층 더 향상시킵니다. 또한 PIX Connect 소프트웨어에서는 유연한 측정 영역(측정 필드)을 설정할 수 있어, 관심 영역을 정밀하게 모니터링할 수 있습니다. 아울러 카메라의 1ms 응답 속도를 갖춘 실시간 아날로그 출력은 신속한 피드백을 보장합니다.

Optris 적외선 카메라를 도입함으로써 정확한 온도 모니터링이 가능해지고, 휴대용 파이로미터를 이용한 수동 점검이 불필요해져 강철 단조 공정이 크게 개선되었습니다. 이러한 연속적인 온도 모니터링은 인건비를 절감할 뿐만 아니라, 수동 측정에서 발생할 수 있는 오류 위험을 최소화합니다. 단조 공정 전반에 걸쳐 정밀한 온도 제어를 보장함으로써, Optris 시스템은 금속의 과열 또는 가열 부족을 방지하고, 이로 인해 발생할 수 있는 설비 손상과 고비용의 유지보수를 예방합니다. 그 결과 결함이 적은 고품질의 강철 제품을 생산할 수 있으며, 이는 고객 만족도 향상으로 이어집니다.

Optris 장비의 핵심적인 장점 중 하나는 제품의 온도 균일도를 모니터링할 수 있는 기능으로, 이를 통해 온도 기울기를 최소화하고 제품 균열 위험을 제거한다는 점입니다. 이는 불량 및 폐기물을 줄일 뿐만 아니라, 생산 전반에 걸쳐 일관된 품질을 유지함으로써 생산성을 향상시킵니다. 또한 적외선 카메라는 과열된 제품을 식별하여 불량으로 분류할 수 있어, 완제품의 품질 신뢰성을 유지하는 데 도움을 줍니다.

Optris는 유연한 적용성과 다양한 설비 환경에 대한 뛰어난 통합성을 바탕으로, 강철 단조 공정에 효과적인 솔루션으로 주목받고 있습니다. 견고한 하드웨어, 최적화된 액세서리, 사용자 친화적인 소프트웨어, 그리고 전문적인 고객 지원을 통해 Optris 장비는 전반적인 성능 향상을 목표로 설계되었습니다. 핫스폿 감지와 실시간 모니터링과 같은 고급 기능을 갖춘 Optris PI 1M 적외선 카메라는 탁월한 정확도와 신뢰성을 제공합니다. 또한 냉각 하우징과 마운팅 브래킷과 같은 전용 액세서리와 결합된 합리적인 가격 경쟁력은, 단조 공정을 최적화하고자 하는 제조사들에게 매력적인 선택지가 됩니다.

또한 이 시스템은 단조 공정 전 과정을 기록할 수 있는 기능을 제공하여, 품질 보증과 산업 표준 준수 측면에서 큰 이점을 제공합니다. 공정 가동 중단으로 인한 고비용 손실을 줄이고, 유지보수 비용을 제거하며, 제품의 일관성을 유지함으로써 Optris 파이로미터와 적외선 카메라는 금속 및 강철 애플리케이션에 이상적인 솔루션입니다.