Controllo della temperatura in cottura: il controllo qualità sul profilo termico

Perché il profilo termico del forno è critico nella cottura delle guaine

La reticolazione o la vulcanizzazione della guaina non è un evento istantaneo legato a una soglia di temperatura, ma un processo che richiede una permanenza minima a una temperatura sufficiente in ogni punto della sezione del cavo. Se il tunnel presenta zone più fredde, se la velocità di linea varia o se il materiale attraversa il forno con un orientamento diverso da quello di taratura, il cuore della guaina può non raggiungere il grado di reticolazione previsto anche quando la temperatura dell’aria letta dal quadro sembra corretta. L’errore tipico consiste nel fidarsi del set-point impostato invece di verificare il profilo effettivo lungo il percorso del materiale. Le conseguenze si manifestano in prove di allungamento a rottura fuori soglia, in un invecchiamento accelerato della guaina o in una resistenza dielettrica inferiore a quella dichiarata, con contestazioni che arrivano spesso mesi dopo la produzione, quando il lotto è già installato.

Dove nasce l’esigenza lungo il ciclo produttivo del cavo

L’esigenza di verificare il profilo termico nasce già in fase di qualifica della linea, quando si stabilisce la relazione fra velocità di estrusione, temperature di zona e grado di reticolazione ottenuto, e si consolida a ogni cambio di formulazione della mescola, di diametro del cavo o di configurazione delle zone del forno. Un secondo momento critico è l’avvio produzione dopo una fermata prolungata, quando il forno non ha ancora raggiunto l’equilibrio termico e le prime bobine rischiano una cottura incompleta nelle zone di transizione. Un terzo momento è il controllo periodico in produzione corrente, utile a intercettare derive lente dovute a incrostazioni sulle resistenze, a malfunzionamenti localizzati o a usura dei sensori di zona. Programmare la verifica in questi tre momenti, invece che solo a valle su prodotto finito, riduce il rischio di scoprire il problema quando il lotto è già avvolto e pronto per la spedizione.

Controllo della temperatura in cottura: il controllo qualità sul profilo lungo il tunnel

Il controllo qualità sul profilo di cottura si basa su due tipi di misura complementari: la mappatura senza contatto della temperatura superficiale della guaina lungo le diverse zone del tunnel, con un termometro a infrarossi tarato sull’emissività reale del materiale, e la misura puntuale della temperatura dell’aria o del cuore del cavo con termocoppie di riferimento posizionate nei punti critici individuati in fase di qualifica. La misura a infrarossi richiede attenzione all’emissività della guaina, che varia con la mescola e con la finitura superficiale, e a eventuali riflessi delle resistenze del forno che possono falsare la lettura. Il criterio di accettazione non è un singolo valore ma un intervallo di temperatura per ciascuna zona, associato al tempo di permanenza minimo garantito dalla velocità di linea impostata: un valore fuori intervallo in una sola zona è sufficiente per fermare la produzione e verificare il lotto in corso.

Come si organizza il controllo del profilo termico in reparto

L’organizzazione pratica prevede un’indagine di uniformità del forno a cadenza periodica, con criteri analoghi a quelli descritti dalla norma AMS 2750 per i forni industriali, per mappare le zone e individuare eventuali punti freddi stabili nel tempo. A questa indagine si affianca un controllo più frequente, in linea, sui punti già identificati come critici, eseguito da un operatore qualificato con lo stesso strumento e la stessa procedura ogni volta, per garantire confrontabilità fra le letture. La qualifica dell’operatore riguarda in particolare l’impostazione corretta dell’emissività sullo strumento a infrarossi e la scelta del punto di mira, perché un errore su questi due parametri produce uno scostamento sistematico difficile da individuare a posteriori. La periodicità del controllo va definita in funzione della stabilità storica del forno e va irrigidita dopo ogni intervento di manutenzione sulle resistenze o sui bruciatori.

Documentazione, tracciabilità e riferibilità della catena di misura

Ogni ciclo di cottura va registrato con il profilo di temperatura rilevato per zona, la velocità di linea, il lotto di mescola e l’identificativo dello strumento utilizzato, in modo da poter ricostruire le condizioni di produzione di ogni bobina in caso di contestazione. I metodi di prova sui materiali polimerici delle guaine fanno riferimento alla norma IEC 60811, mentre la norma UNI EN 60684 riguarda specificamente le guaine isolanti flessibili; per le termocoppie utilizzate come riferimento nella verifica del forno si applica la norma UNI EN 60584. La riferibilità dell’intera catena di misura, dal termometro a infrarossi alle termocoppie di zona, va garantita secondo i criteri della norma UNI CEI EN ISO/IEC 17025, con taratura periodica documentata e verifica di intervallo fra una taratura e la successiva. Per un approfondimento sui criteri applicati a questo specifico processo si veda la pagina dedicata al controllo della temperatura in cottura.

Lo strumento del nostro catalogo per questa linea

Delle due misure che il testo distingue, il nostro catalogo copre la verifica senza contatto della temperatura superficiale della guaina. Vanno detti i suoi limiti, gli stessi che il testo richiama: misura la temperatura di superficie, non quella del cuore dell’isolante né dell’aria di zona, e la lettura dipende dall’emissività della guaina e dai riflessi delle resistenze del forno.

Temperatura di superficie della guaina

Tramex IRT2

Termometro a infrarossi palmare a doppio laser, con emissività regolabile: per il controllo a campione sulla superficie del cavo e sugli organi dell’impianto.

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Il modello è raccolto nella pagina di catalogo Termometri a infrarossi. Campo di misura, rapporto distanza-macchia, accuratezze, tempo di risposta e risposta spettrale sono nella scheda.

Il costruttore dichiara che i laser servono soltanto al puntamento e non partecipano alla misura, che l’ottica raccoglie l’energia emessa, riflessa e trasmessa dalla superficie, e che l’impiego non è raccomandato su superfici metalliche lucide o lucidate.

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