[공압 어플리케이션 - 타이어 산업] 전자식 압력 비례제어를 통한 스팀 온도 제어(타이어 큐어링-TIRE CURING), 스팀 컨트롤 밸브(증기제어밸브) 대체

 

 

 

타이어 큐어링 - Tire Curing 이란?

 

타이어 큐어링이란 그린 타이어(민 무늬 타이어)에 열 에너지를 가하여 화학 반응을 일으키며, 타이어에 목적 별 무늬를 만드는 공정입니다. 

 

아래의 그림처럼 원래는 평평한 타이어에 큐어링 공정을 통해 다양한 기능 별 무늬를 만들 수 있습니다. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

공정을 간단하게 설명드리면, 무늬가 새겨져 있는 몰딩 안에 타이어를 넣고, 스팀을 주입하여 압력을 증가시켜 몰딩 안에 타이어가 부풀 수 있게 하는데, 이때 스팀의 온도 또한 일정하게 유지되어야 합니다. 

 

스팀의 온도와 압력를 일정하게 유지하는 것이 큐어링 작업에서 중요한 요소 입니다. 

 

   

아래의 링크를 통해 타이어 큐어링 영상을 보실 수 있습니다. 

------>타이어 큐어링

 

 

영상을 통해서도 알 수 있듯 스팀의 압력과 온도를 제어하는 것은 타이어 큐어링 작업에 있어 중요한 요소입니다. 

 

그렇다면 어떻게 이 스팀의 온도를 제어할까요?

 

 

 

 

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스팀 온도-압력 제어의 두가지 방식 비교 - 스팀 컨트롤 밸브 vs 스팀 온도-압력 비례제어 밸브

 

 

스팀 컨트롤 밸브(증기 제어 밸브)는 많이 알려진 스팀 제어용 제품입니다. 스팀 컨트롤 밸브(증기 제어 밸브)는 온도센서를 바탕으로 PID 컨트롤러가 밸브의 개폐정도를 계속 조절하여 온도를 제어하는 방식입니다.

 

이 방식의 경우 몇가지 문제점이 있습니다.

1. 온도가 올라가기까지 시간

2. 유지보수의 어려움

3. 안정적인 제어 어려움

4. PID 튜닝 필요

 

 

이러한 문제를 해결한 새로운 접근 방식의 스팀 레귤레이터(스팀 온도-압력 비례제어 밸브)가 있습니다. 

 

스팀의 온도는 압력과 밀접한 상관관계에 있기 때문에 스팀의 압력 제어를 통해 온도를 제어하는 방식입니다. 

 

두가지 방식에 대한 비교는 글이 너무 길어지므로 아래의 링크를 통해 확인해 주세요.

 

   

전자식 스팀 레귤레이터 vs 스팀 컨트롤 밸브

비교 글 보러가기

 

 

 

 

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스팀 온도 제어 - 스팀 레귤레이터(스팀 온도-압력 비례제어 밸브) 적용

 

 

 

 

 

스팀 레귤레이터(스팀 온도-압력 비례제어 밸브)를 어떻게 타이어 큐어링 공정에 적용하는지 알아볼까요?

 

위 그림 속 BD-Series Regulator 라는 것은 스팀 압력 레귤레이터 입니다.

이 레귤레이터는 Mold 안의 압력을 제어를 통해 온도를 제어합니다. 

 

스팀의 경우 온도가 높기 때문에 일반 압력 레귤레이터로는 제어가 어려우므로 스팀 레귤레이터를 이용합니다.

 

스팀 레귤레이터는 QB2X(정밀 전자-공압 레귤레이터)의 파일럿 제어를 통해 스팀 압력을 제어하는 구조이며, DSY 압력 센서를 통해 현재 MOLD 안의 압력 데이터를 실시간으로 피드백 받으며 사용자의 명령값과 실제 압력을 일치 시킵니다.

 

 

 

 

 

 

위 사진은 실제 전자 신호로 구동하는 스팀 레귤레이터(스팀 온도-압력 비례제어 밸브)입니다. 

 

이 레귤레이터는 기존의 스팀 컨트롤 밸브(증기 제어 밸브) 대비 다양한 장점이 있습니다. 

●​   빠른 목표 온도(압력) 도달

●​   높은 정확도 및 안정적인 제어

●​   손쉬운 인라인 유지보수로 라인 해체 없이 수리 가능

●​   별도 PID 튜닝 없이 온도 및 압력 비례제어

 

<스팀 레귤레이터(온도-압력 비례제어 밸브) 실제 적용 후 결과>

 

 

 

실제 적용하였을 때, 기존 스팀 컨트롤 밸브(증기 제어 밸브)를 가열하는 35분 정도의 시간을 아낄 수 있었으며, 온도센서를 통해 현재 온도를 측정하여 비교하였을 때 위의 표처럼 사용자가 명령한 값과 사인파형으로 차이를 나타내지 않았습니다. 이에 더하여 단가 및 유지 보수 비용 절감도 가능하였습니다. 

 

기존의 스팀 컨트롤 밸브를 스팀 레귤레이터 구성으로 손쉽게 교체할 수 있으니 궁금하신 부분이 있으시다면 언제든 아래로 문의 주세요.

 

 

전자 레귤레이터 적용 가능한 타이어 공정

- 원료 혼합기

- 벨트 & 플라이 캘랜더링

- 타이어 테스트

- 몰드 쿨링

- 다이나믹 타이어 발란싱 테스트

- 몰드 이젝트

- 타이어 큐어링 시 차압 제어

 

 

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압력 비례제어 - 전자식 압력 레귤레이터(전공 레귤레이터) 전문, PROPORTION AIR

 

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