Бренд ZEMIC довольно долго и уверенно присутствует на мировом рынке тензометрического оборудования. Несмотря на это, у некоторых заказчиков остается стереотипное мнение о том, что китайский производитель не может выпускать продукцию высокого качества, сопоставимого с европейскими брендами. Давайте вместе разберем основные критерии оценки качества тензометрических датчиков и наиболее популярные мифы о них.

Миф 1. Датчик произведенный на заводе в Китае дешевый потому что там дешевая рабочая сила или плохое качество

Темпы развития экономики Китая очень быстрые. С ростом экономики увеличивается уровень жизни жителей и, соответственно, уровень дохода. На данный момент стоимость оплаты труда специалиста завода в Китае в 2 раза выше, чем в Украине и в 1,5 раза выше чем в РФ, приближаясь к европейскому уровню.

Почему же тогда себестоимость произведенной продукции ниже чем у нас? Ответ – Объем! Правильная политика руководства и поддержание производственной сферы плюс огромный потребительский спрос на внутреннем рынке, позволил Китаю за единицу времени выпускать в сотни раз больше продукции чем аналогичный завод расположенный, к примеру, в Германии или Шри-Ланке. 

Именно по этой причине большинство мировых производителей тензометрического оборудования перенесли  свое производство полностью или частично в Китай.

Из-за роста уровня зарплат и больших объемов производства завод ZEMIC автоматизирует и совершенствует свои производственные линии, тем самым уменьшая «человеческий фактор» и улучшая качество. Этот процесс постоянен и с 1965 года (дата основания завода) до сегодняшнего дня он не прекращается! На сегодняшний момент компания ЗЕМИК, выйдя на IPO, является международной и имеет 49% акционеров со всего мира, а управляет компанией высококвалифицированный менеджмент.

Миф 2. Датчик, произведенный в Китае, ниже качеством, чем датчик, произведенный на европейских заводах

Стереотипы и прошлый негативный опыт использования китайских вещей, не дает четкого понимания, каким образом устроены процессы производства тензодатчиков ZEMIC. 60% себестоимости датчика – это калибровка и испытание данного датчика, а не материалы (металл, провод  и тензорезисторы). Завод ZEMIC проводит испытания каждого датчика, а не выборочно из партии, как делают подавляющее большинство производителей. Автоматизированный процесс производства на заводе позволяет производить датчики со стабильно высокими метрологическими характеристиками. ZEMIC — самый дорогой датчик, произведенный в Китае.

К слову, тензорезистор – это первичный чувствительный элемент тензодатчика, а его производство сложный высокотехнологичный процесс. Только несколько заводов в мире выпускают тензодатчики, имея полный замкнутый цикл — от производства до сборки. Завод ZEMIC в их числе! Большинство производителей закупают тензорезисторы у сторонних предприятий. Многие европейские производители тензодатчиков сотрудничают с ZEMIC и использую их тензорезисторы в своем производстве. Этот факт еще раз подчеркивает, что “сердце” датчика доверяют именно заводу ZEMIC! 

ZEMIC имеет два стандарта контроля качества: 

  1. Output Quality Control (OQC контроль продукции на всех этапах производства ТД);
  2. Input Quality Control (IQC, контроль комплектующих и компонентов для производства). 

Эти стандарты мало чем отличаются от европейских стандартов, а по некоторым параметрам имеют более жесткие требования. Поэтому такие компании, как Siemens, Vishay, TeDeA, Mettler Toledo и многие другие размещают заказы на заводе ZEMIC под своим брендом по методу OEM.   В Украине, РФ, Казахстане, Беларуси количество датчиков, возвращенных в течении 3-х лет действия гарантии, составляет 0,23% от общего числа проданных датчиков. 

Такие статистические данные дают основание утверждать, что качество датчиков ZEMIC не уступает именитым брендам. Именно поэтому гарантия на данные  датчики может достигать 3-х лет. Датчики ZEMIC имеют международные сертификаты OIML, NTEP, сертификаты взрывозащиты Ех. Они также внесены в государственные реестры Украины, России, Беларуси, Казахстана и других стран СНГ.

Миф 3. Тип датчика с шаром менее надежный, чем стержневой тип датчика

С 90-х годов ХХ века тензодатчики начали активно использоваться в весостроении. За эти годы производители разрабатывали различные конструкции датчиков, пытаясь найти оптимальный вариант по соотношению: высокие метрологические характеристики и невысокая стоимость производства. Каждая конструкция имеет свои преимущества и недостатки. Рассмотрим их на примере датчиков для автомобильных весов.

Наиболее распространенными типами датчиков для производства автомобильных весов на рынках постсоветского пространства являются: двухопорный сдвиговый балочный (датчик с шаром) и колонный (стержневой) датчик.

Двухопорный сдвиговый балочный (датчик с шаром).

Плюсы: Низкая цена, простота монтажа (автоцентровка шара), отсутствие необходимости делать “отбойники” или узлы от опрокидывания. Шар хорошо компенсирует “паразитные” боковые нагрузки, которые влияют на точность взвешивания.

Минусы: максимальный класс точности С4; средняя скорость реагирования на взвешивание, за счет чего реже используется в динамическом взвешивании; большой вес; материал — только никелированная сталь; степень защиты IP68.

Колонный (стержневой) датчик.

Плюсы: максимальный класс точности С5;  высокая скорость реагирования на динамическую нагрузку; выдерживает большее количество циклов нагружения; малый вес самого датчика с узлом; возможно исполнение из нержавеющей стали; степень защиты от воды и пыли до IP69.

Минусы: высокая цена; относительная сложность монтажа (необходимо делать отбойники или ограничивающие от опрокидывания узлы).

Надежность и долговечность датчиков, при должном обслуживании и уходе за весами, относительно одинакова, и нет оснований утверждать, что стержневой или двухопорный датчик более надежный.

Отдельно важно поговорить об узлах встройки тензодатчиков. Шар опоры или чашка для упора стержневого типа датчика должны быть исключительно оригинальными, т.к. технология производства данных узлов не так проста как может показаться на первый взгляд. Узел встройки проходит этап закалки, чтобы избежать затирание узла. Закалка является ключевым процессом. Если “перекалить” деталь, то есть риск, что она лопнет под воздействием динамической нагрузки. Если “недокалить” (обеспечить недостаточную степень твердости поверхности детали) — деталь в месте трения-качения будет изнашиваться и, соответственно, передача нагрузки будет происходить не в точке, а по криволинейной плоскости, что приводит к увеличению погрешности датчика, за счет воздействия внеосевых паразитных нагрузок. 

Некоторые производители пренебрегают правильной технологией закалки, в результате чего весы начинают показывать неточную информацию, узел  может вовсе разрушиться, а датчик- сломаться после пары сезонов.

Производители автовесов выбирают для производства тот тип датчика, который на их взгляд будет более востребован и конкурентен на рынке. Соответственно, свою маркетинговую программу выстраивают опираясь на плюсы выбранного датчика или производителя. Говорить о том,  что датчики имеют “наилучшее конструктивное решение” — это маркетинговый ход, который носит манипулятивный характер и может ввести в заблуждение. Во всем есть плюсы и минусы, которые нужно учитывать при выборе товара.

Миф 4. Именитые европейские компании в производстве датчиков используют металл лучшего качества чем менее популярные производители 

Упругие элементы тензодатчиков производятся из различных сплавов: алюминия, конструкционной стали, нержавеющей стали. Качество металла влияет на точность и долговечность датчика, поэтому добросовестные производители не экономят на металле. Ниже мы углубимся в тему марок стали и области их применения в производстве тензодатчиков.

Металлы, используемые в производстве продукции на заводе ZEMIC:

  1. Марка стали 4340

Легированная сталь для датчиков была применена в 1938 году. Первыми тензодатчиками, произведенными в большом количестве, были датчики колонного типа. Они изготавливались из легированной марки стали 40 CrNiMoA (4340 — по стандарту США AISI). Она считается наилучшей маркой стали для тензодатчиков. Это фактически «король» среди легированной стали.  В процессе работы с данным металлом  сначала производили черновую механическую обработку упругого элемента, затем проводили термообработку (закалку) стали, а после — чистовую механическую обработку (шлифовку) упругого элемента.

  1. Марка стали 17-4 PH

Марка 17-4 PH используется для производства нержавеющих тензодатчиков. Это хромоникелевый сплав нержавеющей стали. Технологический процесс  закалки данного металла очень простой. Эта марка в 6 раз более устойчива к процессу коррозии, чем марка 4340. В отличие от нержавеющей марки стали 18-8, марка 17-4 PH может быть термически обработана до значения твердости 40-45 единиц по шкале Роквела что является оптимальной твердостью для упругих элементов тензодатчиков. Недостатком марки стали 17-4 является то, что характеристики гистерезиса немного выше, чем у марки 4340.

  1. Сплав марки Y12 ( аналог Д16Т) — это оптимальный сплав для производства алюминиевых тензодатчиков. Он обладает характеристиками, близкими к марке 4340. Сталь данной марки занимает почетное третье место в рейтинге материалов для производства тензодатчиков.

Используя данные марки стали, ZEMIC обеспечивает наилучшие упругие характеристики для заготовок своих тензодатчиков.

Подавляющее большинство китайских производителей используют сталь следующих марок:

  • Марка стали 40Cr (наш аналог — сталь 40ХН).

Это наиболее распространенный материал, используемый дешевыми китайскими производителями на сегодняшний день. При нагрузке упругого элемента, изготовленного из стали этой марки, механические напряжения в нем распределяются неравномерно. Соответственно, поле деформации, которое измеряется (воспринимается) тензорезисторами также является неравномерным. Всему виной низкие упругие свойства стали 40Cr.

  •  Марка стали 42CrMo

Данная марка стали набирает популярности на китайских производствах. Ее тщательное тестирование показывает, что она немного лучше, чем марка 40Cr, но все еще недостаточно хороша для производства тензодатчиков. Основной причиной использования стали этого сорта является – низкая цена. По сравнению с маркой 40CrNiMoA, она дешевле на 15%.

Другая причина (которая не обсуждается вслух) – китайские  производители могут хвастаться, что они не используют в своей продукции марку стали 40Cr. Таким образом, они вводят покупателя в заблуждение о реальном качестве своего продукта.

  • Марка стали 2Cr13

Этот тип больше относится к легированной стали, в Азии он иногда называется нержавеющей сталью. По сути, марка 2Cr13 должна быть известна как «нержавеющее железо» или «имитация нержавеющей стали». Она похожа на марку 40Cr с той лишь разницей, что нижний предел прочности и коррозионная стойкость у нее немного лучше. 

Многочисленные тесты подтверждают, что буквально через несколько дней после погружения в воду, датчики начинают работать некорректно и это только вопрос времени, когда потребуется гарантийное обслуживание такого продукта. Характеристики стали марки  0Cr17N4Cu4Nb гораздо лучше, и этот материал не ржавеет. Цена на марку 2Cr13 – 2410 USD за тонну, это где-то 33% от цены на марку стали 0Cr17N4Cu4Nb. Многие китайские производители сейчас используют этот класс, чтобы делать «фальшивые» нержавеющие датчики.

Кроме использования качественного материала для производства датчиков важно обратить внимание и на другие процессы, такие как:

  • правильная закалка металла; 
  • качественная механическая обработка (шлифовка); 
  • обработка поверхности (гальваническое покрытие); 
  • правильный выбор кабелей и полимерных компонентов; 
  • удачное конструкторское решение. 

Если все составляющие учтены, то об этом продукте можно смело сказать: «Готов к использованию».

Подведем итоги

Производство качественных тензодатчиков, очень не простой процесс, который подразумевает наличие серьезной производственно-технической базы, испытательного оборудования, и многолетнего опыта. Именно по этой причине количество производителей качественных тензодатчиков относительно невелико в мире. 

Давайте, вкратце остановимся на ключевых тезисах данной статьи:

  • Из-за огромного спроса на внутреннем рынке Китая и роботизации технологических процессов производители могут снижать себестоимость произведенных тензодатчиков. 
  • У качественных производителей минимум 60% себестоимости тензодатчика составляют испытания температурных и метрологических характеристик.
  • Только несколько производителей в мире самостоятельно производят тензорезисторы “сердце тензодатчика” для своих датчиков, т.к. это очень сложный технологичный процесс.
  • Контроль качества на всех этапах производства один из важнейших составляющих на пути к созданию качественного продукта.
  • Производители весов часто используют особенности конструкций датчиков в маркетинге.“Конструктивное превосходство” датчиков меняется в зависимости от области и условий применения. Везде есть плюсы и минусы.
  • Качество металла очень влияет на точность измерения и долговечность датчика, именно поэтому вы всегда можете обратиться к своему поставщику и запросить, какая именно марка стали используется в ваших датчиках. 

Читайте больше