INFICON Augent® OPG550によるろう付け炉でのスクラップ削減

ろう付け炉における漏れ検出：廃棄物を減らしコストを削減する新たな手法

自動車産業では、特に車両の冷却システムに使用されるラジエーターの製造において、精度と信頼性が極めて重要です。硬いはんだ付けプロセスにおける重要な課題の1つは、検出されないエア漏れの存在です。このようなエア漏れが時間内に発見されない場合、はんだ接合部の完全性が損なわれ、品質基準を満たさない欠陥部品につながる可能性があります。

はんだ付け炉の空気漏れは、酸化を引き起こし、最適なろう付けに必要な制御された雰囲気を乱し、最終的にはんだ接合部の弱さや不完全さをもたらします。漏れが検出されない場合、スクラップ率の増加、コストのかかる再加工、現場での不具合の可能性などが生じます。その結果、サプライヤーは保証請求や評判の低下に直面する。

したがって、効果的なリーク検出を確実に行うことは、生産効率を維持し、材料の無駄を減らし、高品質の部品を提供するために不可欠です。Augent OPG550のような自己プラズマ発光分光分析装置(SP-OES)を使用することで、コスト効率の良い方法でこの問題に対処することができます。Augent OPG550は、その場でのリーク検知を提供し、統合が容易で、過酷な条件下でも耐えることができる。技術の詳細な説明は後のセクションで行う。

課題堅牢でコスト効率に優れた新しい漏水検知ソリューションの発見

リーク検知は、汚染レベルが高いプロセスであるため、非常に困難である。通常、真空生成には油拡散ポンプが使用される。この技術を使用することの欠点は、プロセス環境に残留油が見つかる可能性があることで、これは質量分析計を利用する従来の方法を使用する際の問題である。圧力上昇率によるリーク検知方法もまた、要件を満たさない。リアルタイムに対応できず、大きな真空チャンバーでは非常に時間がかかる。

この顧客は、少なくとも1回の予防保守サイクルに耐えられる、堅牢でコスト効率の高い漏水・故障検知システムを探していました。Augent OPG550 のようなin situ SP-OESソリューションの使用は、上記の課題を克服する新しいアプローチです。

ソリューション：オーゲント OPG550 のろう付け炉への統合

プロセス中のリーク検出要件に対応するため、同社はAugent OPG550をろう付け炉に統合した。このセンサーは大気監視・リーク検出、全圧測定、その他のガス分析用途に使用される。

オージェント® OPG550 ろう付け炉に設置

SP-OES技術は、精密かつ信頼性の高い大気監視、汚染物質検知、漏洩検知を実現します。漏洩は発生時、あるいは発生直前でも検知可能です。信号表示は信号機式出力信号により実装されており、深刻化する前に漏洩を検知し、スクラップの発生を防止できます。OPG550は、この過酷な環境下で要求される期間にわたり動作を継続できます。さらに、メンテナンス時のセンサーセルの清掃が容易であり、寿命をさらに延長することが可能です。センサーは現在1年間稼働しており、寿命終了時の定期メンテナンスで清掃を行うだけで、センサーセルは容易に交換可能です。一方、電子部品は再利用されるため、総所有コスト（TCO）は低く抑えられます。本アプリケーションでは、漏洩検知のための光学プラズマ分析に加え、OPG550はシステムの信頼性向上を図る冗長圧力センサーとしても機能します。

上のグラフは、正常運転時のガス強度、早期検知、プロセス中の空気漏れを示している。この結果は、このソリューションが予知保全や故障検知システムとして機能することを示している。

結果品質管理の強化と廃棄物の削減

新システム導入により、同社は廃棄物の大幅な削減を実現した。マグネシウムや残留物の蓄積が頻発するろう付け炉という過酷な環境下においても、Augent OPG550は安定した性能を発揮した。光学フィードスルーの清掃など定期的なセンサーメンテナンスが必要ではあるものの、その利点はこうした軽微な保守要件をはるかに上回る。SP-OESリーク検出技術を活用することで、同社は達成した。

スクラップの大幅削減:
エア漏れがリアルタイムで検出されたため、不良品がラインを進んだり、新たな生産が開始されるのを防ぐことができました。
プロセス効率の改善：
問題をより早く特定することで、再作業やメンテナンスが減り、全体的な生産性が向上しました。
高いROI：
1回の生産に数千ユーロかかることもあるため、たった1つの漏れを検出するだけでROIが得られます。
コスト削減：
材料の無駄を最小限に抑えることで、大幅な経済的利益を得ることができました。

他市場への適応性

SP-OES技術は、この特定の用途を超えて大きな利点を提供します。真空炉を使用する産業向けに適応可能であり、精密かつ効率的な雰囲気監視、汚染管理、漏れ検出を保証します。航空宇宙、航空、電子機器製造、医療技術、工業生産などの分野では、廃棄物の削減、品質管理の向上、製造プロセスの最適化による恩恵を受けられます。Augent" OPG550を統合することで、企業は運用効率を向上させ、生産損失を最小限に抑え、プロセスにおける信頼性を高めることが可能です。

RS232、PROFINET、EtherCATに対応した本センサーは、あらゆるプロセス制御システムに非常に容易に統合可能です。インテリジェント出力信号により、追加ソフトウェアのインストールや複雑なデータ解析が不要となります。迅速な起動と便利なデータ可視化のため、ソフトウェアGUIが利用可能です。

"このゲージは汚染されがちなプロセスで本当に便利です！このセンサーのおかげで、すでに3回もプロセスが停止し、メンテナンスが早まりました！そのため、すでに多くの費用を節約できました。"

お客様の声

結論

この自動車部品メーカーは、Augent OPG550を統合することで、品質管理とコスト効率の両方を最適化し、大きな生産上の課題を克服することに成功しました。このケースは、製造環境における高度なリークディテクションの価値を強調し、厳しい条件下でも革新的なソリューションが測定可能な改善をもたらすことを証明しています。真空炉用の堅牢でコスト効率の高いリーク検知ソリューションです。

リークディテクションに加えて、Augent OPG550は水分ディテクションや純ガスのディテクションも可能です。デュアルゲージであるため、高度な全圧センサーとして、あるいは圧力測定ゲージを置き換えてより多くの機能を追加することもできます。ツールの統合が容易なため、このセンサー技術は、RGAが使用できない環境における現場でのリーク検知、高度なプロセス制御、故障検知に最適なソリューションです。

オージェント OPG550 光学式ガス分析・全圧測定用デュアルゲージ

INFICON Augent OPG550オプティカルプラズマゲージは真空ガス監視のためのコンパクトでインテリジェントなソリューションです。

オージェントOPG550は、1×10-7から5mbarまでのガス種監視と1×10-7mbarから大気圧までの全圧測定を同時に行うために、2つのセンサー技術を1つのコンパクトな装置に統合したものです。オージェントOPG550は、20mbar以上のプラズマを遮断するピラニセンサーで保護されています。高速光学測定により、原理的にあらゆるタイプのガスを検出できます。

動作原理、応用、統合

オージェントOPG550は、逆マグネトロンプラズマセルを利用してプラズマを発生させる光学式プラズマゲージです。プラズマセル内の高電圧により、チャンバー壁から中央の陽極に向かって電子が加速され、既存の磁場により円運動に推進される。これらの電子は残留ガス原子と衝突し、その結果、荷電粒子の混合物が生成され、プラズマが形成される。イオン化電流は全圧に正比例する。

その結果、プラズマは発光し、その分光特性は混合ガスに依存する。この放出された光は、外部観察用の光学窓を通過する。ライトアナライザーは、波長と強度に基づいて光信号をデジタル化します。オージェントOPG550のインテリジェントなアルゴリズムは、光学データを既知のガススペクトルに適合させ、ガス種と混合ガス組成の同定を容易にします。これにより、事前に分析されたデータの提供、アラームの起動、顧客ツールのモニタリングや制御のための値の利用が容易になります。

このコンセプトの大きな利点は、特定のアプリケーションや要件に応じて、圧力測定、ガス分析、水分検出、終点検出などのような他のものに加えて、基本として漏れ検出を提供することです。EtherCATやPROFINETのような標準フィールドバスだけでなく、RS232やアナログ出力も提供するため、センサをあらゆるツール制御システムに統合することは非常に簡単です。そのため、インテリジェントなセンサーソリューションをお探しの工具メーカーやエンドユーザーにとって理想的なデバイスです。

このセンサーはさまざまなインターフェースとインテリジェンスを備えているため、追加のソフトウェアや訓練された人員を必要としない、ツール一体型の測定ソリューションとして使用することができる。